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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm.
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Stand der Technik
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Für eine ordnungsgemäße Navigation im Straßenverkehr ist es in der Regel notwendig, eine Position einer Lichtsignalanlage zu kennen. Zwar sind Navigationssysteme bekannt, die digitale Karten umfassen. Dennoch können diese digitalen Karten unvollständig sein oder Fehler aufweisen.
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Es besteht daher ein Bedarf, eine Position einer Lichtsignalanlage und insbesondere eine Phase der Lichtsignalanlage (Ampelphase) zu ermitteln.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information bereitzustellen, welches es erlaubt, eine Position einer Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information zu ermitteln.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein entsprechendes System bereitzustellen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein entsprechendes Computerprogramm anzugeben.
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Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- – Ermitteln einer Position eines Orts an einer Straße, von dem aus ein mobiler Teilnehmer eines Kommunikationsnetzwerks die Straße überquerte, basierend auf Positionsdaten des Teilnehmers,
- – Ermitteln einer Wartezeit, die der Teilnehmer an dem Ort warten musste, bevor der Teilnehmer die Straße überquerte,
- – Ermitteln einer Position einer Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information basierend auf der ermittelten Wartezeit und der ermittelten Position.
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Nach noch einem Aspekt wird ein System zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information bereitgestellt, umfassend:
- – eine Verarbeitungseinrichtung, die ausgebildet ist, basierend auf Positionsdaten eines mobilen Teilnehmers eines Kommunikationsnetzwerks eine Position eines Orts an einer Straße zu ermitteln, von dem aus der Teilnehmer die Straße überquerte, wobei
- – die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine Wartezeit zu ermitteln, die der mobiler Teilnehmer an dem Ort warten musste, bevor der Teilnehmer die Straße überquerte, wobei
- – die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine Position einer Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information basierend auf der ermittelten Wartezeit und der ermittelten Position zu ermitteln.
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Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere auf einer Verarbeitungseinrichtung, ausgeführt wird.
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Die Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass vor einer Lichtsignalanlage in der Regel gewartet werden muss, bevor die Straße überquert werden kann. Somit kann in vorteilhafter Weise auf eine einfache Art und Weise auf ein Vorhandensein einer Lichtsignalanlage an dem Ort oder in einer Umgebung des Orts geschlossen werden. Dieses Wissen kann beispielsweise in vorteilhafter Weise verwendet werden, um eine digitale Karte zu aktualisieren oder eine in der digitalen Karte bereits vorhandene Lichtsignalanlagenposition zu verifizieren oder bestätigen. Letztlich kann so in vorteilhafter Weise eine Zuverlässigkeit bei einer Navigation basierend auf dieser digitalen Karte erhöht werden. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise diese Information über das Vorhandensein der Lichtsignalanlage Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden, sodass diese entsprechend ihre Navigation optimal anpassen können. Dadurch kann beispielsweise ein Verkehrsfluss auf der Straße optimiert werden. Dies kann in vorteilhafter Weise eine jeweilige Reisezeit der einzelnen Verkehrsteilnehmer verkürzen. Insbesondere kann bei einer entsprechend angepassten Fahrweise auf die vorhandene Lichtsignalanlage eine Fahrzeugführung so angepasst werden, dass ein Kraftstoffverbrauch minimiert werden kann.
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Nach einer Ausführungsform können mehrere straßenbezogene Informationen ermittelt werden. Diese können insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebildet sein.
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Nach einer Ausführungsform kann das Kommunikationsnetzwerk ein Mobilfunknetzwerk sein.
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Nach einer Ausführungsform kann das Kommunikationsnetzwerk das Internet sein.
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Nach einer Ausführungsform können mehrere mobile Teilnehmer vorgesehen sein. Ausführungen im Zusammenhang mit einem Teilnehmer gelten analog für mehrere Teilnehmer und umgekehrt. In dieser Ausführungsform stehen also jeweilige Positionsdaten der mehreren Teilnehmer zur Verfügung. Das heißt also insbesondere, dass für jeden Teilnehmer basierend auf seinen Positionsdaten der Ort ermittelt wird. Insbesondere wird für jeden Teilnehmer seine Wartezeit ermittelt. Die Position der Lichtsignalanlage wird dann insbesondere basierend auf den jeweiligen ermittelten Wartezeiten und den jeweiligen ermittelten Positionen ermittelt. Das heißt also insbesondere, dass bei mehreren Teilnehmern eine statistische Auswertung der Positionsdaten durchgeführt wird, sodass die Position der Lichtsignalanlage besonders zuverlässig ermittelt werden kann. Die Anzahl der Teilnehmer, die notwendig ist, um mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auf ein Vorhandensein einer Lichtsignalanlage zu schließen, hängt vom konkreten Einzelfall ab. Insbesondere hängt die genaue Anzahl von einem Zeitraum ab, in welchem die Teilnehmer die Straße überquert haben. Beispielsweise müssen mindestens zehn Teilnehmer die Straße von dem Ort überquert haben, sodass statistisch gesehen auf eine Lichtsignalanlage geschlossen werden kann. Insbesondere muss mindestens ein Zeitraum von 12 Stunden beobachtet werden, um entsprechend auf ein Vorhandensein einer Lichtsignalanlage zu schließen.
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Nach einer Ausführungsform kann der mobile Teilnehmer ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Mobilfunkgerät, sein.
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Mittels der Formulierung, dass der Teilnehmer die Straße überquert, ist insbesondere der Fall umfasst, dass der Teilnehmer von einem Nutzer oder einem Fahrzeug mitgeführt wird, welches respektive welcher die Straße überquert. Ein Nutzer oder ein Fahrzeug ist ein Verkehrsteilnehmer.
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Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Teilnehmergeschwindigkeit vor der Überquerung und/oder während der Überquerung und/oder nach der Überquerung ermittelt wird, wobei basierend auf der ermittelten Teilnehmergeschwindigkeit ein Typ der Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information ermittelt wird. Die Teilnehmergeschwindigkeit entspricht insbesondere der Geschwindigkeit des Nutzers oder des Fahrzeugs, das respektive der die Straße überquert.
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Unterschiedliche Verkehrsteilnehmer haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Verkehrsteilnehmer können beispielsweise Fahrzeuge, Fußgänger oder Radfahrer sein. Fahrzeuge können beispielsweise Personenkraftfahrzeuge, Lastkraftfahrzeuge oder Krafträder sein. Da diese Verkehrsteilnehmer den mobilen Teilnehmer mitführen, ist also abhängig von der Teilnehmergeschwindigkeit bekannt, ob der mobile Teilnehmer von einem Fußgänger, einem Fahrzeugführer oder einem Radfahrer geführt wurde. Das heißt insbesondere, dass abhängig von einer Teilnehmergeschwindigkeit eine Klassifikation durchgeführt wird, um welchen Verkehrsteilnehmer es sich handelt, der den mobilen Teilnehmer mit sich führt. So handelt es sich beispielsweise bei einer Teilnehmergeschwindigkeit zwischen 3 km/h und 5 km/h um einen Fußgänger. So handelt es sich beispielsweise bei einer Teilnehmergeschwindigkeit von 5 km/h bis 60 km/h um einen Fahrzeugführer, beispielsweise einen Personenkraftfahrzeugführer. Bei einer Teilnehmergeschwindigkeit zwischen 5 km/h und 25 km/h handelt es sich beispielsweise um einen Fahrradfahrer.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Überquerungsrichtung des Teilnehmers ermittelt wird, wobei basierend auf der ermittelten Überquerungsrichtung eine Ausrichtung der Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information ermittelt wird.
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Dadurch ist insbesondere der technische Effekt bewirkt, dass bekannt ist, für welche Fahrtrichtung oder welche Fahrspur die Lichtsignalanlage den Verkehr regelt. In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass basierend auf der ermittelten Wartezeit eine Dauer einer Rotphase der Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information ermittelt wird.
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Dadurch wird beispielsweise der technische Effekt bewirkt, dass eine einfache Möglichkeit gegeben ist, eine Dauer der Rotphase zu bestimmen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Überquerungszeit ermittelt wird, die der Teilnehmer für das Überqueren der Straße benötigt.
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Dadurch wird beispielsweise der technische Effekt bewirkt, dass eine Auswertung und eine Abstimmung der Phasen der Lichtsignalanlage möglich sind. Insbesondere kann eine Dauer einer Grünphase optimiert werden im Hinblick auf eine bestimmte Anzahl an Teilnehmern, denen es möglich sein soll, die Straße während der Grünphase zu überqueren.
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Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Datum zu der ermittelten Wartezeit ermittelt wird.
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Dadurch wird beispielsweise der technische Effekt bewirkt, dass eine Auswertung nach Tageszeit möglich ist. Es können insbesondere Tageszeiten erkannt werden, zu denen die Lichtsignalanlage außer Betrieb ist. Eine nicht betriebene Lichtsignalanlage kann insbesondere dadurch erkannt werden, dass eine Wartezeit gleich null oder beispielsweise kleiner als die kleinste Wartezeit während eines Betriebs der Lichtsignalanlage ist. Ein Datum umfasst beispielsweise eine Tageszeit, also allgemein eine Uhrzeit, und/oder einen Wochentag.
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Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass bei mehreren Teilnehmern eine Zeit ermittelt wird, die zwischen einem ersten Teilnehmer und einem letzten Teilnehmer vergangen ist, die die Straße noch überqueren konnten, bevor ein weiterer Teilnehmer vor seiner Überquerung wieder warten muss, wobei basierend auf der ermittelten Zeit eine Dauer einer Grünphase der Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information ermittelt wird.
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Dadurch wird insbesondere der technische Effekt bewirkt, dass eine Dauer der Grünphase ermittelt werden kann.
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Gemäß den vorstehenden Ausführungen ist es also in vorteilhafter Weise in beispielhaften Ausführungsformen ermöglicht, Phasen einer Lichtsignalanlage (Ampelphasen) zu ermitteln oder zu bestimmen, also insbesondere eine Rotphase und/oder eine Grünphase, also insbesondere eine jeweilige Dauer der Phasen.
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Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen der Positionsdaten des Teilnehmers über das Kommunikationsnetzwerk vorgesehen ist. Dadurch wird insbesondere der technische Effekt bewirkt, dass ein Teilnehmer seine Positionsdaten direkt an das System senden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
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1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information,
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2 ein System zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information und
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3 eine Kreuzung.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information.
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Gemäß einem Schritt 101 wird eine Position eines Orts an einer Straße ermittelt, von dem aus ein mobiler Teilnehmer eines Kommunikationsnetzwerks die Straße überquerte. Dieses Ermitteln wird basierend auf Positionsdaten des Teilnehmers durchgeführt. In einem Schritt 103 wird eine Wartezeit ermittelt, die der Teilnehmer an dem Ort warten musste, bevor der Teilnehmer die Straße überquerte. In einem Schritt 105 wird eine Position einer Lichtsignalanlage als straßenbezogene Information basierend auf der ermittelten Wartezeit und der ermittelten Position ermittelt.
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2 zeigt ein System 201 zum Ermitteln zumindest einer straßenbezogenen Information.
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Das System 201 umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 203 zum Empfangen von Positionsdaten eines mobilen Teilnehmers über ein Kommunikationsnetzwerk. Des Weiteren umfasst das System 201 eine Verarbeitungseinrichtung 205, die ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das System 201 nicht die Kommunikationsschnittstelle 203 umfasst.
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3 zeigt eine Kreuzung 301 mit vier sich kreuzenden Straßen 303, 305, 307 und 309. Es liegt Rechtsverkehr vor. Das Bezugszeichen 310 zeigt auf eine Haltelinie der Straße 307 vor der Kreuzung 301. Das Bezugszeichen 311 zeigt auf einen ersten Ort vor einer Überquerung der Straße 305. Der erste Ort kann insbesondere auch als der Ort A bezeichnet werden bzw. kann im Folgenden mit "A" abgekürzt werden. Das Bezugszeichen 313 zeigt auf einen zweiten Ort, der dem ersten Ort 311 gegenüberliegt und sich auf der gegenüberliegenden Straßenseite der Straße 305 bezogen auf den ersten Ort 311 befindet. Der zweite Ort 313 wird also nach der Überquerung der Straße 305 erreicht. Der zweite Ort 313 kann auch als Ort B bezeichnet werden bzw. im Folgenden als "B" abgekürzt werden. An der Haltelinie 310 ist eine Lichtsignalanlage vorgesehen, die einen Verkehr regelt. Die Lichtsignalanlage ist der Übersicht halber nicht gezeichnet. Auch an den weiteren Straßen 309, 303 und 305 können vorzugsweise Lichtsignalanlagen für eine Verkehrsregelung vorgesehen.
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Schematisch gezeigt ist ein Fahrzeug 315, welches die Straße 305 bzw. den Kreuzungsbereich überqueren will. Das Fahrzeug 315 kann im Folgenden auch als "X" abgekürzt werden. Das Bezugszeichen 317 zeigt auf einen schematisch dargestellten Fahrradfahrer, der im Folgenden auch als "Y" abgekürzt werden kann. Das Bezugszeichen 319 zeigt auf einen schematisch dargestellten Fußgänger, der im Folgenden auch als "Z" abgekürzt werden kann. Eine Fahrrespektive Laufrichtung dieser einzelnen Verkehrsteilnehmer ist mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 321 dargestellt. Das heißt also insbesondere, dass diese einzelnen Verkehrsteilnehmer die Straße 319 von A nach B (für das Fahrzeug 315 natürlich bezogen auf die Straße 307, denn das Fahrzeug 315 darf ja nicht auf dem Bürgersteig fahren) überqueren wollen. Jeder dieser Verkehrsteilnehmer oder zumindest ein Insasse des Fahrzeugs 315 umfasst zumindest einen mobilen Teilnehmer, insbesondere ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Mobilfunkgerät. In anderen Ausführungsbeispielen können die Verkehrsteilnehmer andere Straßen der Kreuzung 301 überqueren. Das in 3 gezeigte Überqueren ist beispielhaft, aber nicht einschränkend.
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Jeder der mobilen Teilnehmer sendet seine momentane Position während des Fahrens auf die Kreuzung 301 zu, während der Überquerung der Straße 305 und auch nach der Überquerung der Straße 305 an ein erfindungsgemäßes System, beispielsweise dem System 201 der 2. Die Verarbeitungseinrichtung 205 kann dann insbesondere folgende Schritte vornehmen:
Basierend auf den Wartezeiten der vorstehend genannten Verkehrsteilnehmer an der Kreuzung 301 (gilt für beliebige Kreuzungen, Straßeneinmündungen und Fußgängerübergängen) über mindestens n Teilnehmer/Nutzer des Kommunikationsnetzwerks an derselben Stelle kann auf eine vorhandene Ampelanlage (Lichtsignalanlage) geschlossen werden; daraus wird eine vorliegende digitale Karte (zum Beispiel eine digitale Landkarte) um diese Ampelinformation (Lichtsignalanlageninformation) ergänzt. n muss so gestaltet sein, dass eine statistische Aussage zu einer Kreuzung/Ampel (Ampel = Lichtsignalanlage) über eine gewisse Zeit getroffen werden kann (zum Beispiel folgende Schätzung: 10 Nutzer an derselben Stelle/ 12 h).
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Falls die vorliegende digitale Karte, zum Beispiel eine digitale Landkarte, z.B. einer Stadt, schon die Ampelinformationen (hier ist eine Ampelanlage oder eben nicht) beinhaltet, kann dies über das vorliegende Verfahren noch bestätigt werden bzw. das Verfahren wird in der Aussagekraft beschleunigt (Einlernphase zu Ampelanlagen entfällt).
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Es wird vorzugsweise noch unterschieden, ob eine Ampel als Fußgänger überquert wird oder als mobilisierter Verkehrsteilnehmer (Fahrzeug, Fahrrad). Das ist zunächst möglich, da das Verfahren im Teilnehmer, zum Beispiel dem mobilen Endgerät, permanent abläuft und nicht nur an der Kreuzung arbeitet; daher ist bekannt, mit welcher Geschwindigkeit (zum Beispiel 3 km/h bis 5 km/h als Fußgänger oder 5 km/h bis zum Beispiel 60 km/h als Autofahrer oder 5 km/h bis 25 km/h als Fahrradfahrer) man sich vor und nach der Kreuzung bewegt und damit auf den Fortbewegungstyp zurückgeschlossen wird. Die erkannte Ampelanlage ist demnach eine Fußgängerampel oder eine Lichtsignalanlage für Fahrzeuge.
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Das Verfahren nutzt nach einer Ausführungsform des Weiteren die GPS-Information bzw. Tracking-Information (Positionsdaten des Teilnehmers), um die Überquerungsrichtung der Kreuzung/Straßeneinmündung und damit die Ausrichtung der Ampel zu definieren.
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Das Verfahren legt nach einer Ausführungsform nun pro bekannte Ampel einen Datensatz an. Pro Kreuzung können nun mehrere Ampeldatensätze existieren, zum Beispiel von A nach B und für Fußgänger (Z, A→B) und motorisierte Verkehrsteilnehmer (X, A→B), insbesondere sogar auch Fahrradfahrer eines parallel geführten Radwegs (Y, A→B). Es werden also pro Kreuzung Ampeldatensätze gebildet oder ermittelt, die jeweils einen Ort, von dem die Überquerung beginnt, einen Ort, an dem die Überquerung endet, und einen Verkehrsteilnehmertyp (Fußgänger, Fahrzeug, Radfahrer...) umfassen.
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Die Ampeldatensätze werden nach einer Ausführungsform nun statistisch um die Wartezeiten ergänzt, bevor ein Fahrzeug, Fahrrad oder Fußgänger durchschnittlich vor einer roten Ampel warten musste, bevor er diese überqueren konnte. Bei einer ausreichenden statistischen Mindestmenge kann so die Wartezeit der Rotphase bestimmt werden (aus den Wartezeiten einzelner Nutzer an derselben Stelle/Position, zum Beispiel A als Fußgänger Z).
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Das Verfahren ergänzt in einer weiteren Ausführungsform die Ampeldatensätze mit der Dauer der Grünphase, also die Dauer zwischen dem ersten Fußgänger (gilt auch für beliebige Verkehrsteilnehmer), der zum Beispiel Teilnehmer eines sozialen Netzwerks sein kann, und dem letzten Fußgänger (zum Beispiel ist dieser auch Teilnehmer des sozialen Netzwerks), der während einer Ampelphase die Kreuzung überqueren konnte. Vorzugsweise wird dies bereits während einer Ampelphase bestimmt.
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Das Verfahren ergänzt gemäß einer anderen Ausführungsform die Ampeldatensätze auch noch um die Dauer der Überquerung eines jeden Verkehrsteilnehmers. Dies ist eine vorteilhafte Information für spätere Auswertungen oder Abstimmungen der Ampelphasen.
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Eine Erweiterung des Verfahrens umfasst nach einer Ausführungsform eine Analyse bezüglich tageszeitabhängiger Veränderungen. Es werden also vorzugsweise tageszeitabhängige Veränderungen analysiert und ebenfalls im Datensatz abgespeichert werden. Zum Beispiel kann die Analyse ergeben, dass die Stoppphase an einer Ampel zwischen 22:00 Uhr und 6:00 Uhr sehr lang (zum Beispiel 5 Minuten) ist, während sie zwischen 6:00 Uhr und 22:00 Uhr nur 2 Minuten beträgt.
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Das Verfahren wird in einer Ausführungsform auch insofern erweitert werden, dass zum Beispiel Tageszeiten erkannt werden, zu denen die Ampelanlage außer Betrieb ist. Zum Beispiel wird erkannt, dass zwischen 0:00 Uhr und 5:00 Uhr morgens die Lichtsignalanlage außer Betrieb ist, da es zu keinerlei Wartezeiten/Stoppzeiten der Teilnehmer oder Cloud-Nutzer an der Ampel kommt.
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Zusammenfassend umfasst die Erfindung also insbesondere den Gedanken, vorhandene Informationen zu Kreuzungen, Straßeneinmündungen und/oder Fußgängerübergängen mit Wartezeiten von Nutzern vor einer dort angeordneten Lichtsignalanlage und deren aktueller Ortsposition, insbesondere GPS-Position, über ein Kommunikationsnetzwerk zu korrelieren. Die Teilnehmer können ihre Positionsdaten beispielsweise mit einem sozialen Netzwerk teilen, so dass das soziale Netzwerk beispielsweise die Informationen ermitteln kann.
