DE102014203994A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Verkehrsbedingungen - Google Patents

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Hsin-Hsiang Yang
Kwaku O. Prakah-Asante
Finn Tseng
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Abstract

Ein System umfasst einen Fahrzeugprozessor, ausgelegt zum Detektieren einer oder mehrerer Bremsenbetätigungen. Der Prozessor ist außerdem ausgelegt zum Detektieren einer oder mehrerer Gaspedalbetätigungen. Ferner ist der Prozessor ausgelegt zum Addieren von Werten bezüglich der Bremsenbetätigungen und Gaspedalbetätigungen, um auf der Basis detektierter Brems- und Gaspedalbetätigungen einen Indexwert zu aggregieren. Der Prozessor ist zusätzlich ausgelegt zum Inkraftsetzen einer sicherheitsbezogenen Maßnahme auf der Basis dessen, dass der Indexwert mindestens eine erste vorbestimmte Schwelle überschreitet.

Description

  • Die beispielhaften Ausführungsformen betreffen allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Verkehrsbedingungen.
  • Fahrer sind vielfältige verbundene Dienste gewohnt. Durch Benutzung von im Fahrzeug verbundenen Systemen wie Navigationssystemen und/oder Infotainmentsystemen, die sich mit entfernten Servern verbinden können, können Fahrer sehr viele Informationen erhalten. Dazu können Unterhaltung, Fahrinformationen und sogar Wetter- und Verkehrsinformationen gehören. Zum Beispiel können Fahrwegbeschreibungen auf der Basis der besten Routen, der effizientesten Routen und sogar der Routen mit vermindertem Verkehr bereitgestellt werden.
  • Natürlich sind manchmal Verkehrsinformationen aufgrund von Verbindungsproblemen oder fehlender Subskription eines Verkehrsdienstes nicht verfügbar. Außerdem können Verkehrsinformationen auf veralteten Informationen basieren.
  • Das US-Patent 7,421,334 betrifft allgemein ein an Bord befindliches intelligentes Fahrzeugsystem mit einer Sensorbaugruppe zum Sammeln von Daten und einem Prozessor zum Verarbeiten der Daten, um das Auftreten mindestens eines Ereignisses zu bestimmen. Die Daten können aus existierenden Standardgeräten wie dem Fahrzeugkommunikationsbus oder zusätzlichen Sensoren gesammelt werden. Die Daten können Bedingungen bezüglich des Fahrzeugs, Straßeninfrastruktur und Straßenauslastung sowie Fahrzeugleistungsfähigkeit, Straßendesign, Straßenbedingungen und Verkehrsniveaus angeben. Die Detektion eines Ereignisses kann bedeuten, dass abnorme, unter dem Standard liegende oder nicht annehmbare Bedingungen auf der Straße, im Fahrzeug oder im Verkehr herrschen. Das Fahrzeug überträgt einen Ereignisindikator und korrelierte Fahrzeugortsdaten zu einer zentralen Einrichtung zur weiteren Verwaltung der Informationen. Die zentrale Einrichtung sendet Übermittlungen, die das Auftreten von Ereignissen widerspiegeln, zu verschiedenen relevanten oder interessierten Benutzern. Die Benutzerpopulation kann andere Fahrzeugsubskribenten (z.B. zum Bereitstellen von Umroutungsdaten auf der Basis von ortsrelevanten Straßen- oder Verkehrsereignissen), Straßeninstandhaltungscrews, Fahrzeughersteller und Regierungsbehörden (z.B. Transportbehörden, gesetzliche Behörden und legislative Instanzen) umfassen.
  • Die US-Anmeldung, Publikation 2008/303693, betrifft allgemein ein automatisches Verkehrsmeldesystem mit einem im Fahrzeug angebrachten Datensendeempfänger (Telematicvorrichtung) und zentral betriebenen Informationssammlern und -analysatoren, die Echtzeit-Verkehrsberichte für ausgewählte interessierende Bereiche erzeugen.
  • Die US-Anmeldung, Publikation 2009/192688, betrifft allgemein ein Verkehrserfassungssystem zum Sammeln von Informationen über Verkehrsbedingungen. Ein Verkehrserfassungssystem umfasst einen Verkehrserfassungsserver und eine mobile Verkehrserfassungsvorrichtung, die Verkehrsmeldungen an den Verkehrserfassungsserver sendet. Eine MTS-Vorrichtung kann einen Beschleunigungsmesser verwenden, der in ein Smartphone integriert ist, um Schlaglöcher zu detektieren, um zu detektieren, wann das Fahrzeug bremst, um zu detektieren, ob die MTS-Vorrichtung über ein Fahrzeug oder einen Fußgänger transportiert wird, um erklingende Hupen zu detektieren usw. Die MTS-Vorrichtung meldet die verschiedenen Bedingungen an den Verkehrserfassungsserver zur genauen Bestimmung von Verkehrsbedingungen auf Abschnitten der Straße, durch die MTS-Vorrichtungen transportierende Fahrzeuge fahren.
  • Die US-Anmeldung, Publikation 2011/246016, betrifft allgemein ein Verfahren zum Anzeigen von Verkehr auf einem Display in einem Fahrzeug, umfassend: Überwachen einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, Überwachen von externen Verkehrsdaten durch verschiedene Verfahren, Bestimmen, ob eine Bremse mindestens für einen vorbestimmten Zeitraum betätigt wird, Bestimmen, ob das Fahrzeug eine vorbestimmte Distanz von einem Verkehrssignal entfernt ist, dem sich das Fahrzeug nähert, Bestimmen, dass ein Verkehrsereignis auf einer Straße existiert, auf der das Fahrzeug fährt, Anfragen, ob Verkehrskameras auf der Straße existieren, auf der das Fahrzeug fährt, und Anzeigen von Verkehrsdaten auf einem Display in dem Fahrzeug, die der bevorstehenden Straße entsprechen, auf der das Fahrzeug fährt. Das Verfahren kann umfassen, zu bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit für einen vorbestimmten Zeitraum auf einer Geschwindigkeit von weniger als der erlaubten Geschwindigkeit gehalten wird. Das Display kann Verkehrsdaten anzeigen, die durch die Verkehrskameras erfasst, von entfernten Servern heruntergeladen oder direkt zu einem anderen Fahrzeug übermittelt werden.
  • Bei einer ersten beispielhaften Ausführungsform umfasst ein System einen Fahrzeugprozessor, ausgelegt zum Detektieren einer oder mehrerer Bremsenbetätigungen. Der Prozessor ist außerdem ausgelegt zum Detektieren einer oder mehrerer Gaspedalbetätigungen. Ferner ist der Prozessor ausgelegt zum Addieren von Werten in Bezug auf die Bremsenbetätigungen und Gaspedalbetätigungen, um einen Indexwert auf der Basis detektierter Brems- und Gaspedalbetätigungen zu aggregieren. Der Prozessor ist zusätzlich ausgelegt zum Inkraftsetzen einer sicherheitsbezogenen Maßnahme auf der Basis des Überschreitens mindestens einer ersten vorbestimmten Schwelle durch den Indexwert.
  • Bei einer zweiten beispielhaften Ausführungsform umfasst ein computerimplementiertes Verfahren das Detektieren einer oder mehrerer Bremsenbetätigungen. Das Verfahren umfasst außerdem das Detektieren einer oder mehrerer Gaspedalbetätigungen. Ferner umfasst das Verfahren das Addieren von Werten in Bezug auf die Bremsenbetätigungen und Gaspedalbetätigungen, um einen Indexwert auf der Basis detektierter Brems- und Gaspedalbetätigungen zu aggregieren. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Inkraftsetzen einer sicherheitsbezogenen Maßnahme auf der Basis des Überschreitens mindestens einer ersten vorbestimmten Schwelle durch den Indexwert.
  • Bei einer dritten beispielhaften Ausführungsform speichert ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium Anweisungen, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Prozessor ein Verfahren ausführt, das das Detektieren einer oder mehrerer Bremsenbetätigungen umfasst. Das Verfahren umfasst außerdem das Detektieren einer oder mehrerer Gaspedalbetätigungen. Ferner umfasst das Verfahren das Addieren von Werten in Bezug auf die Bremsenbetätigungen und Gaspedalbetätigungen, um einen Indexwert auf der Basis detektierter Brems- und Gaspedalbetätigungen zu aggregieren. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Inkraftsetzen einer sicherheitsbezogenen Maßnahme auf der Basis des Überschreitens mindestens einer ersten vorbestimmten Schwelle durch den Indexwert.
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeugdatenverarbeitungssystem;
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Fahrerüberwachungssystem;
  • 3 zeigt einen beispielhaften Prozess zur Fahrerüberwachung;
  • 4 zeigt ein Anschauungsbeispiel für Brems- und Gaspedalmessung; und
  • 5 zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Überwachungs- und Fahreraktionsempfehlungsprozess.
  • Wie erforderlich werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; bestimmte Merkmale können übertrieben oder minimiert werden, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Die spezifischen hier offenbarten strukturellen und Funktionsdetails sind deshalb nicht als Beschränkung aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um Fachleute zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedenartig einzusetzen.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Blocktopologie für ein fahrzeuggestütztes Datenverarbeitungssystem 1 (VCS) für ein Fahrzeug 31. Ein Beispiel für ein solches fahrzeuggestütztes Datenverarbeitungssystem 1 ist das von THE FORD MOTOR COMPANY hergestellte System SYNC. Ein mit einem fahrzeuggestützten Datenverarbeitungssystem befähigtes Fahrzeug kann eine im Fahrzeug befindliche visuelle Frontend-Schnittstelle 4 enthalten. Der Benutzer kann auch in der Lage sein, mit der Schnittstelle zu interagieren, wenn sie zum Beispiel mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet ist. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform erfolgt die Interaktion durch Tastenbetätigungen, ein Sprechdialogsystem mit automatischer Spracherkennung und Sprachsynthese.
  • Bei der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform 1 steuert ein Prozessor 3 mindestens einen Teil des Betriebs des fahrzeuggestützten Datenverarbeitungssystems. Der Prozessor ist in dem Fahrzeug vorgesehen und erlaubt Onboard-Verarbeitung von Befehlen und Routinen. Ferner ist der Prozessor mit nicht persistentem 5 und persistentem Speicher 7 verbunden. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist der nicht persistente Speicher Direktzugriffsspeicher (RAM) und der persistente Speicher ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder Flash-Speicher.
  • Der Prozessor ist auch mit einer Anzahl von verschiedenen Eingängen ausgestattet, die es dem Benutzer erlauben, sich über eine Schnittstelle mit dem Prozessor zu verbinden. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind ein Mikrofon 29, ein Zusatzeingang 25 (für den Eingang 33), ein USB-Eingang 23, ein GPS-Eingang 24 und ein BLUETOOTH-Eingang 15 vorgesehen. Außerdem ist ein Eingangsselektor 51 vorgesehen, um es einem Benutzer zu erlauben, zwischen verschiedenen Eingängen zu wechseln. Eingaben sowohl in den Mikrofon- als auch in den Zusatzverbinder werden durch einen Umsetzer 27 von analog in digital umgesetzt, bevor sie zu dem Prozessor geleitet werden. Obwohl es nicht gezeigt ist, können zahlreiche der Fahrzeugkomponenten und Hilfskomponenten in Kommunikation mit dem VCS ein Fahrzeugnetzwerk (wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, einen CAN-Bus) verwenden, um Daten zu und von dem VCS (oder Komponenten davon) weiterzuleiten.
  • Ausgaben des Systems können, aber ohne Beschränkung darauf, ein visuelles Display 4 und einen Lautsprecher 13 oder Stereoanlagenausgang umfassen. Der Lautsprecher ist mit einem Verstärker 11 verbunden und empfängt sein Signal durch einen Digital-Analog-Umsetzer 9 von dem Prozessor 3. Ausgaben können auch an eine entfernte BLUETOOTH-Einrichtung erfolgen, wie etwa die PND 54 oder eine USB-Einrichtung, wie etwa die Fahrzeugnavigationseinrichtung 60, entlang der bei 19 bzw. 21 gezeigten bidirektionalen Datenströme.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das System 1 den BLUETOOTH-Sender/Empfänger 15 zum Kommunizieren 17 mit der nomadischen Einrichtung 53 (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, PDA oder einer beliebigen anderen Einrichtung mit Konnektivität zu einem drahtlosen entfernten Netzwerk) eines Benutzers. Die nomadische Einrichtung kann dann verwendet werden, um zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Zellularmast 57 mit einem Netzwerk 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zu kommunizieren 59. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Mast 57 ein WiFi-Zugangspunkt sein.
  • Beispielhafte Kommunikation zwischen der nomadischen Einrichtung und dem BLUETOOTH-Sender/Empfänger wird durch das Signal 14 repräsentiert.
  • Die Paarung einer nomadischen Einrichtung 53 und des BLUETOOTH-Sender/Empfängers 15 kann durch eine Taste 52 oder ähnliche Eingabe befohlen werden. Dementsprechend wird der CPU mitgeteilt, dass der Onboard-BLUETOOTH-Sender/Empfänger mit einem BLUETOOTH-Sender/Empfänger in einer nomadischen Einrichtung gepaart wird.
  • Daten können zum Beispiel unter Verwendung eines Datenplans, von Data-over-Voice oder von DTMF-Tönen, die mit der nomadischen Einrichtung 53 assoziiert sind, zwischen der CPU 3 und dem Netzwerk 61 übermittelt werden. Als Alternative kann es wünschenswert sein, ein Onboard-Modem 63 vorzusehen, das eine Antenne 18 aufweist, um Daten zwischen der CPU 3 und dem Netzwerk 61 über das Sprachband zu übermitteln 16. Die nomadische Einrichtung 53 kann dann dazu verwendet werden, zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Zellularmast 57 mit einem Netzwerk 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zu kommunizieren 59. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Modem 63 Kommunikation 20 mit dem Mast 57 zur Kommunikation mit dem Netzwerk 61 herstellen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Modem 63 ein USB-Zellularmodem sein und die Kommunikation 20 kann Zellularkommunikation sein.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor mit einem Betriebssystem ausgestattet, das eine API zur Kommunikation mit Modem-Anwendungssoftware umfasst. Die Modem-Anwendungssoftware kann auf ein eingebettetes Modul oder Firmware auf dem BLUETOOTH-Sender/Empfänger zugreifen, um drahtlose Kommunikation mit einem entfernten BLUETOOTH-Sender/Empfänger (wie etwa dem in einer nomadischen Einrichtung anzutreffenden) herzustellen. Bluetooth ist eine Teilmenge der Protokolle IEEE 802 PAN (Personal Area Network). Die Protokolle IEEE 802 LAN (Lokales Netzwerk) umfassen WiFi und besitzen beträchtliche Kreuzfunktionalität mit IEEE 802 PAN. Beide eignen sich für drahtlose Kommunikation in einem Fahrzeug. Ein anderes Kommunikationsmittel, das in diesem Bereich verwendet werden kann, sind optische Freiraumkommunikation (wie etwa IrDA) und nicht standardisierte Verbraucher-IR-Protokolle.
  • Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die nomadische Einrichtung 53 ein Modem für Sprachband- oder Breitband-Datenkommunikation. Bei der Data-over-Voice-Ausführungsform kann eine als Frequenzmultiplexen bekannte Technik implementiert werden, wenn der Eigentümer der nomadischen Einrichtung über die Einrichtung sprechen kann, während Daten transferiert werden. Zu anderen Zeiten, wenn der Eigentümer die Einrichtung nicht benutzt, kann der Datentransfer die gesamte Bandbreite verwenden (in einem Beispiel 300 Hz bis 3,4 kHz). Obwohl Frequenzmultiplexen für analoge zellulare Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Internet üblich sein kann und weiterhin verwendet wird, wurde es zum großen Teil durch Hybride von CDMA (Code Domain Multiple Access), TDMA (Time Domain Multiple Access), SDMA (Space-Domain Multiple Access) für digitale zellulare Kommunikation ersetzt. Diese sind alle ITU IMT-2000 (3G) genügende Standards und bieten Datenraten bis zu 2 mbs für stationäre oder gehende Benutzer und 385 kbs für Benutzer in einem sich bewegenden Fahrzeug. 3G-Standards werden nunmehr durch IMT-Advanced (4G) ersetzt, das für Benutzer in einem Fahrzeug 100 mbs und für stationäre Benutzer 1 gbs bietet. Wenn der Benutzer über einen mit der nomadischen Einrichtung assoziierten Datenplan verfügt, ist es möglich, dass der Datenplan Breitband-Übertragung ermöglicht und das System eine viel größere Bandbreite verwenden könnte (wodurch der Datentransfer beschleunigt wird). Bei einer weiteren Ausführungsform wird die nomadische Einrichtung 53 durch eine (nicht gezeigte) zellulare Kommunikationseinrichtung ersetzt, die in dem Fahrzeug 31 installiert ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die ND 53 eine Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerks (LAN) sein, die zum Beispiel (und ohne Beschränkung) über ein 802.11g-Netzwerk (d.h. WiFi) oder ein WiMax-Netzwerk kommunizieren kann.
  • Bei einer Ausführungsform können ankommende Daten durch die nomadische Einrichtung über Data-over-Voice oder Datenplan geleitet werden, durch den Onboard-BLUETOOTH-Sender/Empfänger und in den internen Prozessor 3 des Fahrzeugs. Im Fall bestimmter temporärer Daten können die Daten zum Beispiel auf der HDD oder einem anderen Speichermedium 7 gespeichert werden, bis die Daten nicht mehr benötigt werden.
  • Zu zusätzlichen Quellen, die an das Fahrzeug angeschaltet werden können, gehören eine persönliche Navigationseinrichtung 54, die zum Beispiel eine USB-Verbindung 56 und/oder eine Antenne 58 aufweist, eine Fahrzeugnavigationseinrichtung 60 mit einem USB 62 oder einer anderen Verbindung, eine Onboard-GPS-Einrichtung 24 oder ein (nicht gezeigtes) Fernnavigationssystem, das Konnektivität mit dem Netzwerk 61 aufweist. USB ist eines einer Klasse von Serienvernetzungsprotokollen. IEEE 1394 (firewire), serielle Protokolle der EIA (Electronics Industry Association), IEEE 1284 (Centronics Port), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) und USB-IF (USB Implementers Forum) bilden das Rückgrat der seriellen Standards von Einrichtung zu Einrichtung. Die meisten der Protokolle können entweder für elektrische oder optische Kommunikation implementiert werden.
  • Ferner könnte sich die CPU in Kommunikation mit vielfältigen anderen Hilfseinrichtungen 65 befinden. Diese Einrichtungen können durch eine drahtlose 67 oder verdrahtete 69 Verbindung verbunden sein. Die Hilfseinrichtung 65 kann, aber ohne Beschränkung darauf, persönliche Medien-Player, drahtlose Gesundheitseinrichtungen, tragbare Computer und dergleichen umfassen.
  • Außerdem oder als Alternative könnte die CPU zum Beispiel unter Verwendung eines Senders/Empfängers für WiFi 71 mit einem fahrzeuggestützten drahtlosen Router 73 verbunden werden. Dadurch könnte die CPU sich mit entfernten Netzwerken in der Reichweite des lokalen Routers 73 verbinden.
  • Zusätzlich dazu, dass beispielhafte Prozesse durch ein Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden, das sich in einem Fahrzeug befindet, können bei bestimmten Ausführungsformen die beispielhaften Prozesse durch ein Datenverarbeitungssystem in Kommunikation mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden. Ein solches System kann eine drahtlose Einrichtung (zum Beispiel, aber ohne Beschränkung darauf, ein Mobiltelefon) oder ein entferntes Datenverarbeitungssystem (zum Beispiel, aber ohne Beschränkung darauf, ein Server), das durch die drahtlose Einrichtung verbunden ist, einschließen, aber ohne Beschränkung darauf. Kollektiv können solche Systeme als ein fahrzeugassoziiertes Datenverarbeitungssystem (VACS) bezeichnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können bestimmte Komponenten des VACS abhängig von der bestimmten Implementierung des Systems bestimmte Teile eines Prozesses ausführen. Zum Beispiel und ohne Beschränkung ist es, wenn ein Prozess einen Schritt des Sendens oder Empfangens von Informationen mit einer gepaarten drahtlosen Einrichtung aufweist, dann wahrscheinlich, dass die drahtlose Einrichtung den Prozess nicht ausführt, da die drahtlose Einrichtung nicht Informationen an sich selbst "senden und empfangen" würde. Für Durchschnittsfachleute ist verständlich, wann es nicht angemessen ist, ein bestimmtes VACS auf eine gegebene Lösung anzuwenden. Bei allen Lösungen wird in Betracht gezogen, dass mindestens das Fahrzeugdatenverarbeitungssystem (VCS), das sich in dem Fahrzeug selbst befindet, in der Lage ist, die beispielhaften Prozesse auszuführen.
  • Die Beurteilung der Fahraufmerksamkeitsanforderung ist von besonderem Wert zur Hilfe beim Modulieren von Kommunikation, Empfehlungen und Fahrzeugsysteminteraktion mit dem Fahrer. OEM entwickeln aktiv Weisen, um die Zeit des Fahrers hinter dem Lenkrad weiter zu vereinfachen, mit Systemen, die die Fahreraufmerksamkeit antizipieren und unterstützen. Verkehrskonzentration ist von Interesse, weil sie die Fahranforderung/-Arbeitslast für Fahrer vergrößert. Informationen über Verkehrsflussbedingungen können durch digitale Elektronik und verbundene Dienste verfügbar sein oder können mit zusätzlichen Sensoren (Kamera, Radar usw.) detektiert werden. Diese Dienste und Sensoren sind möglicherweise jedoch nicht über Fahrzeugplattformen vielfältig verfügbar. Eine intelligente Schätzung des Verkehrsstaus auf der Basis von Fahreraktionen gibt die Gelegenheit, die VCS-Informationsverwaltung und Fahrerkommunikation gemäß den beispielhaften Ausführungsformen weiter anzupassen.
  • Die beispielhaften Ausführungsformen präsentieren neue Systeme und Verfahren zur Verkehrsschätzung auf Fahreraktionsbasis zur Personalisierung der VCS-Informationsinteraktion. Die beispielhaften Ausführungsformen besprechen die Verwendung von Fahrergaspedal- und -Bremspedalbetätigungsmustern zur Schätzung von Verkehrsbedingungen. Während Bedingungen erhöhten Verkehrs umfassen Fahrmuster häufig Betätigung und Wechsel zwischen Beschleunigung und Bremsen. Der Wechsel der Pedalzustände wird über die Zeit hinweg berechnet, um die Verkehrszustände zu schätzen. Zu Komponenten eines beispielhaften Systems gehören Fahreraktionseingabe, Fahreraktionsdiagnose, Verkehrszustände, Verkehrszustandsfusion und personalisierte Fahrerkommunikation. Dies kann dabei helfen, einen kontinuierlichen Indexwert bereitzustellen, der die Beurteilung der Verkehrsbedingungen vor dem Fahrzeug während des Fahrens angibt. Diese Lösung kann auch bei allen Fahrzeugen funktionieren, da alle Fahrzeuge Bremsen und Gaspedale aufweisen.
  • Dieser rechnerische Echtzeitansatz basiert auf beobachteten Fahreraktionen. Bestimmte Ausführungsformen umfassen ein spezialisiertes Schema des exponentiellen Abklingens mit abstimmbaren beweglichen Fenstern zum Aufzählen der Pedalbetätigung und Charakterisieren von Verkehrszuständen. Dies kann auch mit zusätzlichen Verkehrsinformationen fusioniert oder aggregiert werden, um einen Gesamtwert zur VCS-Informationsverwaltung zu produzieren.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Fahrerüberwachungssystem. In diesem Anschauungsbeispiel tritt ein Fahrer 201 sowohl mit einer Fahrerschnittstelle 205 in Interaktion und stellt auch Eingaben 203 bereit. Die Fahrerschnittstelle kann, aber ohne Beschränkung darauf, freihändiges Anrufen, Navigation, Infotainmentdienste usw. umfassen. Die Eingänge können bei dieser Ausführungsform sowohl Bremsen als auch Gaspedale umfassen.
  • Auf der Basis der Fahrereingaben kann ein Verkehrsdiagnosemodul 209 bei der Beurteilung von Verkehrsbedingungen helfen. Nachdem der Verkehrszustand charakterisiert wurde, kann der Prozess das Modell mit anderen Fahrzeugsystemen und -diensten 211 fusionieren oder aggregieren. Auf der Basis des beobachteten Zustands des Verkehrs kann personalisierte Fahrerkommunikation bereitgestellt werden 207. Außerdem können Konnektivität und Fahrzeugnachrichten bereitgestellt werden 213.
  • Bei einem Modell, das Verkehr repräsentiert, das zum Verständnis der beispielhaften Ausführungsformen nützlich ist, erfolgen die folgenden Annahmen. Diese dienen lediglich Anschauungszwecken:
    • 1) Die Abweichung des Abstands ist stark mit dem Verkehrsfluss vor dem Fahrzeug korreliert;
    • 2) Um sicheren Abstand aufrechtzuerhalten, werden Fahrer Pedale betätigen und zwischen ihnen wechseln;
    • 3) Der Verkehrsstau kann durch Aufzählen der Anzahlen betätigter Pedale und Wechsel während vordefinierter Zeitdauern geschätzt werden; und
    • 4) Die Zeitdauer ist eine Abstimmvariable. Eine längere Beobachtungszeit setzt eine längere Dauer für die Verkehrsstauschätzung und umgekehrt.
  • Es können sowohl Beschleunigung als auch Bremsen beobachtet werden. Ein Binärsignal nimmt den Wert 1 an, wenn (in einem Anschauungsbeispiel) das Bremspedal betätigt wird oder wenn das Gaspedal betätigt wird. Pedalbetätigung und -wechsel werden dann aufgezählt. Wenn eines der Pedale betätigt wird, vergrößert eine die positive Erregung empfangende Funktion den Indexwert schrittweise. Der Indexwert kann auf die folgenden beispielhaften Weisen vergrößert werden: er kann sich um einen abstimmbaren Wert δ1 vergrößern, wenn dasselbe Pedal betätigt wird; und der Indexwert kann sich um einen abstimmbaren Wert δ2 vergrößern, wenn Pedale gewechselt werden.
  • Wenn kein Pedal betätigt wird, kann ein Timer starten. Der Index hält denselben Wert, bis der Timer einen Zeitgrenzenzustand erreicht. Nach der Zeitgrenze klingen die Indizes mit einer abstimmbaren Zeitkonstante exponentiell ab. Der Timer wird immer dann rückgesetzt, wenn das Pedal betätigt wird. 3 zeigt einen beispielhaften Prozess zur Fahrerüberwachung.
  • Bei dieser beispielhaften Ausführungsform überwacht der Prozess Eingaben vom Gas- oder Bremspedal 301. Wenn eines der Pedale betätigt wird 303, setzt der Prozess einen Timer zurück 309. Dies verfolgt schnelles Pedalbetätigen, das wahrscheinliche Verkehrsbedingungen demonstriert. Wenn dasselbe Pedal betätigt wurde, kann der Indexwert um δ1 vergrößert werden 317. Wenn ein anderes Pedal betätigt wird (d.h., wenn dasselbe Pedal nicht zwei Mal hintereinander betätigt wird, kann der Prozess den Indexwert um δ2 vergrößern. Der Prozess kann dann zum Detektieren von Eingaben zurückkehren.
  • Wenn kein Pedal betätigt wird, wenn ein Pedaldetektionszustand geprüft wird, startet der Prozess einen Timer 305. Wenn der Timer 305 nicht größer als ein Zeitgrenzenwert ist, inkrementiert der Prozess den Timer 307 und hält einen aktuellen Indexwert. Dies erlaubt etwas Zeit zwischen Pedalbetätigungen. Wenn der Timer einen Zeitgrenzenzustand erreicht hat, kann das Wechsel-Flag rückgesetzt werden und der Index kann um einen bestimmten exponentiellen Betrag abklingen gelassen werden, um einen Zeitraum geringen Verkehrs anzuzeigen.
  • Wenn ein Tempostat aktiviert ist, kann dies einen Zustand geringen Verkehrs anzeigen. Da der Tempostat das Gas- und Bremspedal mit einiger Varianz anwenden kann, kann es nützlich sein, die Bedingungserfassung zu sperren, wenn der Tempostat aktiviert ist. Dies kann dabei helfen, eine unbeabsichtigte „Hochverkehr-Messung“ zu vermeiden. Während die Erfassung gesperrt sein kann, kann der Timer weiter laufen und der Index weiter abklingen, falls der Tempostat lediglich vorrübergehend in einer Pause in ansonsten starkem Verkehr aktiviert wurde.
  • Der Timer hilft dabei, den Indexwert für einen Zeitraum, der als der Zeitgrenzenzeitraum bekannt ist, unverändert zu halten. Nachfolgende Pedalbetätigung würde den Indexwert dann höher anheben, was größeren Stau repräsentiert.
  • 4 zeigt ein Anschauungsbeispiel für Bremsen- und Beschleunigungsmessung. Der Indexwert zeigt den inkrementellen Index und das dekrementelle exponentielle Abklingen eines beispielhaften Systems. Die unter den Indexwerten gezeigten Werte zeigen die Vorfälle von Bremsen und Beschleunigen.
  • Wie bei 401 zu sehen ist, ist ein Beschleunigungsereignis (d.h. Gaspedal) aufgetreten. Dies führt zu einem Heraufticken des Index auf den Wert 409. Während die Zeit vergeht und kein Ereignis auftritt, beginnt das Abklingen 413, bis wieder eine Basislinie erreicht ist. Bei 403 tritt ein Bremsereignis auf, und der Indexwert springt wieder. Für die Dauer der Haltezeit hält der Prozess den Indexwert aufrecht, bis wieder das Abklingen beginnt, weil kein Ereignis auftritt.
  • Als Letztes treten in diesem Beispiel ein weiteres Beschleunigungs- 405 und Bremsereignis 407 auf, diesmal in dichter Nähe zueinander. Hier erfolgt ein Heraufticken auf den ersten Wert bei 415, entsprechend dem Beschleunigungsereignis. Dieses Mal ist der Timer 417 nicht ausreichend, um Abklingen auszulösen, bevor das Bremsereignis auftritt. An diesem Punkt erfolgt ein größerer Sprung 419 des Indexwerts, da ein Wechsel zwischen Beschleunigung und Bremsen erfolgte.
  • Der Wert bleibt dann über den Zeitgrenzenzeitraum bei 421. Da kein anderes Ereignis auftritt, lässt der Prozess den Indexwert dann abklingen 423, bis eine Basislinie erreicht ist.
  • Nachdem ein Indexwert erhalten wurde, kann das VCS die Indexwerte benutzen, um Insassennachrichtenübermittlung und Warnzustände zu ermöglichen. In anderen Fällen kann das VCS die Werte benutzen, um Punkte wahrscheinlicher Fahrablenkung zu bestimmen. Da hohe Verkehrsniveaus häufig Werten der Fahrerablenkung entsprechen können, kann der Prozess die Brems- und Beschleunigungsinformationen benutzen, um auf der Basis vom Verkehr wahrscheinliche Ablenkungspunkte zu bestimmen.
  • 5 zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Überwachungs- und Fahreraktionsempfehlungsprozess. In diesem Anschauungsbeispiel kann ein mit den hier beschriebenen Überwachungsausführungsformen oder ähnlichen Ausführungsformen ausgestattetes Fahrzeug beginnen, auf Vorfälle häufigen Bremsens und Beschleunigens zu überwachen 501.
  • In diesem Anschauungsbeispiel wird ein Nicht-Stören-(dnd-)Zustand auf der Basis beobachteter Verkehrsbedingungen freigegeben, gesperrt oder empfohlen. Der Nicht-Stören-Zustand erlaubt es einem Fahrer, ankommende Anrufe und Anwendungsnachrichten zu ignorieren oder selektiv auf solche Nachrichten zu reagieren. Obwohl ein dnd-Zustand als beispielhafter Fall für einen Fahrzeugnachrichtenübermittlungs- und Sicherheitszustand verwendet wird, kann jedes beliebige Merkmal bezüglich Sicherheit unter hohen Ablenkungsfällen implementiert werden. Zusätzlich oder als Alternative können verkehrsbezogene Protokolle aktiviert werden. In einem Modell kann das System sogar zur Verkehrsmessung und -meldung in einem Crowd-Sourcing-Paradigma verwendet werden.
  • Nachdem die Überwachung begonnen hat, bestimmt der Prozess, ob ein Nicht-Stören-Zustand freigegeben wurde 503. Wenn der Nicht-Stören-Zustand bereits freigegeben ist, kann der Prozess bestimmen, ob der Zustand automatisch oder auf der Basis einer Fahrereinstellung freigegeben wurde 505. Falls der Zustand automatisch freigegeben wurde, kann der Prozess auch dafür ausgestattet sein, den Zustand automatisch zu sperren, wenn Verkehrsfälle kleiner als bei einem freigegebenen Punkt sind.
  • In diesem Fall gibt es einen Schwellenpunkt, an dem der Nicht-Stören-Zustand freigegeben wurde. Wenn der Indexwert unter den Schwellenwert abfällt 511 und der Prozess den Nicht-Stören-Zustand automatisch freigibt, kann der Prozess nachfolgend einen Nicht-Stören-Zustand sperren 513. Die Überwachung kann dann fortgesetzt werden.
  • Wenn dagegen der Nicht-Stören-Zustand manuell freigegeben wurde 505, prüft der Prozess, ob der Indexwert unter der Schwelle ist 507. Wenn der Indexwert unter der Schwelle ist und der Fahrer den Nicht-Stören-Zustand manuell freigegeben hat, kann der Prozess den Fahrer darauf hinweisen, dass es sicher sein kann, einen Nicht-Stören-Zustand zu sperren 509. Es kann auch ein Timer an einer solchen Benachrichtigung beteiligt sein, wie bei der Benachrichtigung, den Zustand freizugeben, so dass der Fahrer nicht dauernd mit Nachrichten zum Herein- und Herausschalten des Nicht-Stören-Zustands (oder anderen relevanten Nachrichten) belästigt wird.
  • Wenn das Nicht-Stören-Merkmal nicht freigegeben ist, während die Überwachung abläuft, kann der Prozess prüfen, ob der Indexwert über einer gegebenen Schwelle liegt 515. Wenn der Indexwert nicht über die Schwelle angestiegen ist und der Nicht-Stören-Zustand nicht freigegeben ist, kann die Überwachung fortgesetzt werden, bis der Indexwert die Schwelle überschreitet.
  • Nachdem der Indexwert die Schwelle überschritten hat, bestimmt der Prozess, ob ein automatisches Nicht-Stören-Merkmal vorliegt 517. Unter einem solchen Merkmal kann der Nicht-Stören-Zustand automatisch freigegeben werden, wenn der Indexwert eine Schwelle überschreitet. In mindestens einem Fall gibt es eine Warnschwelle und eine Freigabeschwelle dergestalt, dass unter niedrigen Indexwerten über einer Außenschwelle nur eine Warnung gegeben wird, während unter höheren Indexwerten über einer zweiten Schwelle der automatische Zustand aktiv wird.
  • In mindestens einem Fall kann, wenn die automatische Verarbeitung freigegeben ist, der automatische Einschaltwert derselbe Wert wie die Grundlinienschwelle sein 523. Wenn dies der Fall ist und die Schwelle nicht überschritten wird, wird der Nicht-Stören-Zustand gesetzt. In einem anderen Fall kann der Prozess eine sekundäre Schwelle für automatische Freigabe aufweisen. Wenn die sekundäre Schwelle nicht erreicht wird 525 oder wenn das automatische Nicht-Stören nicht freigegeben ist, kann der Prozess den Fahrer lediglich warnen. Wenn die Schwelle jedoch erreicht ist, kann der Prozess automatisch einen Nicht-Stören-Zustand freigeben.
  • Wie bereits erwähnt, kann sich die automatische Freigabe von Merkmalen über Nicht-Stören-Zustände hinaus erstrecken. Es kann ein beliebiges geeignetes Sicherheits- oder anderes Protokoll auf der Basis eines beobachteten Verkehrszustands freigegeben, gesperrt oder empfohlen werden.
  • Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Wörter nicht Wörter der Beschränkung, sondern der Beschreibung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • IEEE 1394 [0028]
    • IEEE 1284 [0028]

Claims (7)

  1. System, umfassend: einen Fahrzeugprozessor, ausgelegt zum Detektieren einer oder mehrerer Bremsenbetätigungen; Detektieren einer oder mehrerer Gaspedalbetätigungen; Addieren von Werten bezüglich der Bremsenbetätigungen und Gaspedalbetätigungen, um auf der Basis detektierter Brems- und Gaspedalbetätigungen einen Indexwert zu aggregieren; und Inkraftsetzen einer sicherheitsbezogenen Maßnahme auf der Basis dessen, dass der Indexwert mindestens eine erste vorbestimmte Schwelle überschreitet.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ausgelegt ist zum Addieren eines ersten Werts auf der Basis einer ersten Bremsen- oder Gaspedalbetätigung, wenn der Indexwert null ist.
  3. System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor ausgelegt ist zum Addieren eines ersten Werts auf der Basis sukzessiver Bremsen- oder Gaspedalbetätigungen, wobei mehrere Bremsenbetätigungen oder Gaspedalbetätigungen aufeinanderfolgend auftreten.
  4. System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor ausgelegt ist zum Addieren eines zweiten Werts auf der Basis einer Bremsenbetätigung, die einer Gaspedalbetätigung folgt, oder einer Gaspedalbetätigung, die einer Bremsenbetätigung folgt.
  5. System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner ausgelegt ist, zum Implementieren eines Timers; Inkrementieren des Timers, bis eine Zeitgrenze erreicht ist; und exponentielles Abklingenlassen des Indexwerts bei Erreichen der Zeitgrenze.
  6. System nach Anspruch 5, wobei der Prozessor ferner ausgelegt ist, zum Rücksetzen des Timers, wenn ein Gas- oder Bremspedal betätigt wird, bevor die Zeitgrenze erreicht ist.
  7. System nach Anspruch 5, wobei der Prozessor ferner ausgelegt ist, zum Unterbrechen des exponentiellen Abklingens und Vergrößern des Indexwerts, wenn ein Gas- oder Bremspedal betätigt wird, bevor der Indexwert null erreicht.
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