DE102014220051A1

DE102014220051A1 - Method and system for detecting a wrong-way driver

Info

Publication number: DE102014220051A1
Application number: DE102014220051.2A
Authority: DE
Inventors: David Gonzalvez Serrano; Zhe Ren; Peter Fertl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-04-07

Abstract

Es wird ein Verfahren (400) zur Detektion eines Falschfahrers beschrieben. Das Verfahren (400) umfasst das Ermitteln (401) von einer Sequenz (212) von Referenz-Qualitätswerten (203). Die Sequenz (212) von Referenz-Qualitätswerten (203) zeigt dabei die zu erwartende Qualität einer ersten Kommunikationsverbindung (113) zwischen einer ersten mobilen Station (114) und einer Basisstation (100) an einer entsprechenden Sequenz von Referenz-Positionen (200) auf einer ersten Fahrbahn (111) oder auf einer zweiten Fahrbahn (121) an. Die erste Fahrbahn (111) weist eine erste Fahrtrichtung und die zweite Fahrbahn (121) weist eine zweite Fahrtrichtung auf, welche entgegengesetzt sind. Das Verfahren (400) umfasst weiter das Ermitteln (402) von einer Sequenz (222) von zweiten Qualitätswerten (203). Die Sequenz (222) von zweiten Qualitätswerten (203) zeigt die tatsächliche Qualität einer zweiten Kommunikationsverbindung (123) zwischen einer zweiten mobilen Station (124) und der Basisstation (100) an einer entsprechenden Sequenz von zweiten Positionen (200) auf der zweiten Fahrbahn (121) an. Außerdem umfasst das Verfahren (400) das Bestimmen (403) auf Basis der Sequenz (212) von Referenz-Qualitätswerten (203), der Sequenz von Referenz-Positionen (200), der Sequenz (222) von zweiten Qualitätswerten (203) und der Sequenz von zweiten Positionen (200), ob sich die zweite mobile Station (124) auf der zweiten Fahrbahn (121) entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. A method (400) for detecting a wrong-way driver is described. The method (400) comprises determining (401) a sequence (212) of reference quality values (203). The sequence (212) of reference quality values (203) shows the expected quality of a first communication link (113) between a first mobile station (114) and a base station (100) at a corresponding sequence of reference positions (200) a first lane (111) or on a second lane (121). The first lane (111) has a first direction of travel and the second lane (121) has a second direction of travel, which are opposite. The method (400) further comprises determining (402) a sequence (222) of second quality values (203). The sequence (222) of second quality values (203) shows the actual quality of a second communication link (123) between a second mobile station (124) and the base station (100) at a corresponding sequence of second positions (200) on the second lane ( 121). In addition, the method (400) comprises determining (403) based on the sequence (212) of reference quality values (203), the sequence of reference positions (200), the sequence (222) of second quality values (203) and Sequence of second positions (200), whether the second mobile station (124) on the second lane (121) moves counter to the second direction of travel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Erkennung von Falschfahren mittels eines mobilen Kommunikationsnetzes. The invention relates to a method and a corresponding device for detecting wrong driving by means of a mobile communication network.

Es sind z.B. Kamera-basierte Systeme bekannt, bei denen an einer Straße eine Kamera installiert wird, um einen Falschfahrer, d.h. ein entgegen der Fahrtrichtung der Straße fahrendes Fahrzeug, detektieren zu können. Derartige Kamera-basierte Systeme sind mit hohen Investitionskosten verbunden. Desweiteren ist die Erkennungsrate von derartigen Kamera-basierten Systemen von aktuellen Lichtverhältnissen abhängig. Außerdem kann bei Kamera-basierten Systemen nicht ohne weiteres eine zeitnahe Benachrichtigung von anderen Verkehrsteilnehmern bzgl. eines detektierten Falschfahrers gewährleistet werden. They are e.g. Camera-based systems are known in which a camera is installed on a road to prevent a wrong-way driver, i. a contrary to the direction of travel of the road moving vehicle to detect. Such camera-based systems are associated with high investment costs. Furthermore, the recognition rate of such camera-based systems depends on current lighting conditions. In addition, in the case of camera-based systems, timely notification of other road users with regard to a detected wrong-way driver can not be guaranteed without further ado.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein kosteneffizientes System und ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung von Falschfahrern bereitzustellen. The present document addresses the technical problem of providing a cost-effective system and method for detecting wrong-way drivers.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Detektion eines Falschfahrers beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von einer Sequenz von Referenz-Qualitätswerten. Die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten kann die zu erwartende Qualität einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen einer ersten mobilen Station und einer Basisstation an einer entsprechenden Sequenz von Referenz-Positionen auf einer ersten Fahrbahn oder auf einer zweiten Fahrbahn anzeigen. Dabei kann es sich bei der erste Fahrbahn und der zweiten Fahrbahn um die Fahrbahnen einer Straße (z.B. einer Landstraße) oder einer Autobahn handeln. Insbesondere können die erste und zweite Fahrbahn direkt nebeneinander (ggf. parallel zueinander) verlaufen. Die erste Fahrbahn weist eine erste Fahrtrichtung und die zweite Fahrbahn weist eine zweite Fahrtrichtung auf, wobei beide Fahrtrichtungen entgegengesetzt zueinander sind. In one aspect, a method of detecting a wrong-way driver is described. The method includes determining a sequence of reference quality values. The sequence of reference quality values may indicate the expected quality of a first communication link between a first mobile station and a base station at a corresponding sequence of reference positions on a first lane or on a second lane. In this case, the first lane and the second lane may be the lanes of a road (e.g., a highway) or a highway. In particular, the first and second lanes can run directly next to one another (possibly parallel to one another). The first roadway has a first direction of travel and the second roadway has a second direction of travel, wherein both directions of travel are opposite to each other.

Die Basisstation kann Teil eines zellularen, drahtlosen Kommunikationsnetzes, insbesondere eines GSM-Netzes, eines UMTS-Netzes oder eines LTE-Netzes, sein. Insbesondere kann die Basisstation innerhalb von einem vordefinierten örtlichen Bereich (d.h. einer vordefinierten Zelle) mit mobilen Stationen kommunizieren. Zur Bereitstellung von Mobilität über Zellgrenzen hinaus kann ein Handover zwischen unterschiedlichen benachbarten Basisstationen von unterschiedlichen Zellen erfolgen. Auf Basis der Richtung des Handovers, d.h. auf Basis der Identität der abgebenden Basisstation und der Identität der aufnehmenden Basisstation, kann die Bewegungsrichtung einer mobilen Station (und somit die Fahrtrichtung eines entsprechenden Fahrzeugs) ermittelt werden. The base station may be part of a cellular wireless communication network, in particular a GSM network, a UMTS network or an LTE network. In particular, the base station may communicate with mobile stations within a predefined local area (i.e., a predefined cell). To provide mobility across cell boundaries, handover between different neighboring base stations may be from different cells. Based on the direction of the handover, i. based on the identity of the originating base station and the identity of the receiving base station, the direction of movement of a mobile station (and thus the direction of travel of a corresponding vehicle) can be determined.

Die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten kann zu erwartende Signalstärken der ersten Kommunikationsverbindung an der Sequenz von Referenz-Positionen anzeigen. Im Falle einer LTE-Basisstation können z.B. Reference Signal Received Power (RSRP) Werte ermittelt werden, um die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten bereitzustellen. Desweiteren kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten einen Verlauf von Referenz-Qualitätswerten von einer ersten Referenz-Handover-Position (bei der z.B. die Basisstation eine erste Kommunikationsverbindung mit einer ersten mobilen Station von einer benachbarten Basisstation übernimmt) zu einer zweiten Referenz-Handover-Position (bei der z.B. die Basisstation eine erste Kommunikationsverbindung mit einer ersten mobilen Station an eine benachbarte Basisstation übergibt) umfassen. Der Verlauf bzw. die Sequenz können Referenz-Qualitätswerte mit einer (ggf. gleichmäßigen) örtlichen Auflösung bzw. mit einer (ggf. gleichmäßigen) zeitlichen Auflösung zwischen der ersten und zweiten Handover-Position umfassen. The sequence of reference quality values may indicate expected signal strengths of the first communication link at the sequence of reference positions. In the case of an LTE base station, e.g. Reference Signal Received Power (RSRP) values are obtained to provide the sequence of reference quality values. Furthermore, the sequence of reference quality values may include a history of reference quality values from a first reference handover position (in which, for example, the base station takes over a first communication link with a first mobile station from an adjacent base station) to a second reference handover position (in which, for example, the base station transmits a first communication link with a first mobile station to an adjacent base station). The course or the sequence may include reference quality values with a (possibly even) local resolution or with a (possibly even) temporal resolution between the first and second handover positions.

Alternativ oder ergänzend kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten einen vordefinierten, begrenzten Zeitabschnitt (z.B. 3 Sekunden) und/oder Streckenabschnitt zwischen der ersten und der zweiten Handover-Position umfassen. Beispielsweise kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten an der ersten Referenz-Handover-Position beginnen und ausgehend von der ersten Referenz-Handover-Position einen vordefinierten Zeitabschnitt oder Streckenabschnitt umfassen. Der vordefinierte Zeitabschnitt kann über eine Bewegungs-/Fahrgeschwindigkeit in einen Streckenabschnitt / in eine Entfernung überführt werden (und umgekehrt). Alternatively or additionally, the sequence of reference quality values may include a predefined, limited period of time (e.g., 3 seconds) and / or link between the first and second handover positions. For example, the sequence of reference quality values may begin at the first reference handover position and include a predefined time segment or stretch from the first reference handover position. The predefined period of time can be transferred to a section of the route / to a distance via a movement / driving speed (and vice versa).

Die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten kann z.B. statistisch auf Basis einer Vielzahl von Messungen der Qualität von Kommunikationsverbindungen einer Vielzahl von mobilen Stationen auf der ersten Fahrbahn oder auf der zweiten Fahrbahn ermittelt werden (insbesondere durch die Basisstation). Mit anderen Worten die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten kann auch durch mathematische Verfahren, z.B. durch Mittelwerte der Messwerte von mehreren mobilen Stationen, ermittelt werden. Desweiteren kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten auf Basis von aktuellen Messungen an veränderte Verhältnisse (z.B. an sich ändernde Hindernisse zwischen Basisstation und der ersten bzw. zweiten Fahrbahn) angepasst werden. So kann in automatischer Weise über längere Zeiträume hinweg eine zuverlässige Falschfahr-Erkennung bereitgestellt werden. For example, the sequence of reference quality values may be determined statistically based on a plurality of measurements of the quality of communication links of a plurality of mobile stations on the first lane or on the second lane (in particular through the base station). In other words, the sequence of reference quality values can also be determined by mathematical methods, for example by averaging the measured values of a plurality of mobile stations. Furthermore, the sequence of reference quality values can be adapted on the basis of current measurements to changed conditions (eg to changing obstacles between the base station and the first or second lane). So can in automatic Be provided over long periods of time a reliable wrong-way detection.

Alternativ oder ergänzend kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten analytisch auf Basis von Positionsdaten der ersten Fahrbahn oder der zweiten Fahrbahn und auf Basis von einem Modell der Propagation von elektromagnetischen Wellen ermittelt werden. Alternatively or additionally, the sequence of reference quality values can be determined analytically on the basis of position data of the first lane or of the second lane and on the basis of a model of the propagation of electromagnetic waves.

Eine Sequenz von Positionen kann ggf. auf Basis der Geschwindigkeit einer mobilen Station und auf Basis einer Sequenz von Messzeitpunkten, an denen die Sequenz von Qualitätswerten gemessen wird, abgeschätzt werden. Beispielsweise kann der Zeitpunkt eines Handovers ermittelt werden (z.B. als ein erster Messzeitpunkt der Sequenz von Messzeitpunkten). Desweiteren kann die relative Entfernung von einer Handover-Position (und damit die Sequenz von Positionen) aus der Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Station und aus der abgelaufenen Zeit seit dem Handover-Zeitpunkt (d.h. aus der Sequenz von Messzeitpunkten) ermittelt werden. Insbesondere kann eine Position aus Zeit * Geschwindigkeit abgeschätzt werden. A sequence of positions may be estimated on the basis of the speed of a mobile station and on the basis of a sequence of measurement times at which the sequence of quality values is measured. For example, the time of a handover may be determined (e.g., as a first measurement time of the sequence of measurement times). Furthermore, the relative distance from a handover position (and thus the sequence of positions) may be determined from the mobile station's movement speed and from the elapsed time since the handover time (i.e., from the sequence of measurement times). In particular, a position can be estimated from time * speed.

Es kann eine Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für die erste Fahrbahn (für eine Sequenz von Referenz-Positionen in der ersten Fahrtrichtung auf der ersten Fahrbahn) ermittelt werden. Desweiteren kann eine Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für die zweite Fahrbahn (für eine Sequenz von Referenz-Positionen in der zweiten Fahrtrichtung auf der zweiten Fahrbahn) ermittelt werden. A sequence of reference quality values for the first lane (for a sequence of reference positions in the first direction of travel on the first lane) may be determined. Furthermore, a sequence of reference quality values for the second lane (for a sequence of reference positions in the second lane on the second lane) may be determined.

Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln von einer Sequenz von zweiten Qualitätswerten. Die Sequenz von zweiten Qualitätswerten kann die tatsächliche Qualität einer zweiten Kommunikationsverbindung zwischen einer zweiten mobilen Station und der Basisstation an einer entsprechenden Sequenz von zweiten Positionen auf der zweiten Fahrbahn anzeigen. Insbesondere kann die Sequenz von zweiten Qualitätswerten tatsächliche Signalstärken der zweiten Kommunikationsverbindung an der Sequenz von zweiten Positionen anzeigen. Desweiteren kann die Sequenz von zweiten Qualitätswerten einen Verlauf von zweiten Qualitätswerten von einer ersten tatsächlichen Handover-Position (bei der die Basisstation die zweite Kommunikationsverbindung mit der zweiten mobilen Station von einer benachbarten Basisstation übernimmt) zu einer zweiten tatsächlichen Handover-Position (bei der die Basisstation die zweite Kommunikationsverbindung mit der zweiten mobilen Station an eine benachbarte Basisstation übergibt) umfassen. The method further comprises determining a sequence of second quality values. The sequence of second quality values may indicate the actual quality of a second communication link between a second mobile station and the base station at a corresponding sequence of second positions on the second lane. In particular, the sequence of second quality values may indicate actual signal strengths of the second communication link at the sequence of second positions. Furthermore, the sequence of second quality values may include a history of second quality values from a first actual handover position (where the base station handles the second communication connection with the second mobile station from an adjacent base station) to a second actual handover position (at which the base station the second communication link with the second mobile station passes to an adjacent base station).

Alternativ oder ergänzend kann die Sequenz von zweiten Qualitätswerten einen vordefinierten, begrenzten Zeitabschnitt (z.B. 3 Sekunden) und/oder Streckenabschnitt zwischen der ersten und der zweiten tatsächlichen Handover-Position umfassen. Beispielsweise kann die Sequenz von zweiten Qualitätswerten an der ersten tatsächlichen Handover-Position beginnen und ausgehend von der ersten tatsächlichen Handover-Position einen vordefinierten Zeitabschnitt oder Streckenabschnitt umfassen. Der Verlauf bzw. die Sequenz können zweite Qualitätswerte mit einer (ggf. gleichmäßigen) örtlichen Auflösung bzw. mit einer (ggf. gleichmäßigen) zeitlichen Auflösung zwischen der ersten und zweiten tatsächlichen Handover-Position umfassen. Alternatively or additionally, the sequence of second quality values may include a predefined, limited period of time (e.g., 3 seconds) and / or link between the first and second actual handover positions. For example, the sequence of second quality values may begin at the first actual handover position and include a predefined time segment or stretch from the first actual handover position. The course or the sequence may comprise second quality values with a (possibly even) local resolution or with a (possibly uniform) temporal resolution between the first and second actual handover positions.

Außerdem umfasst das Verfahren das Bestimmen auf Basis der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten, auf Basis der Sequenz von Referenz-Positionen, auf Basis der Sequenz von zweiten Qualitätswerten und/oder auf Basis der Sequenz von zweiten Positionen, ob sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. Die zweite mobile Station kann von einem Insassen eines Fahrzeugs getragen werden oder die zweite mobile Station kann in ein Kommunikationssystem eines Fahrzeugs verbaut sein. Somit kann in effizienter und verlässlicher Weise (anhand von bereits vorhandener Infrastruktur) eine Falschfahr-Situation detektiert werden. In addition, the method includes determining based on the sequence of reference quality values based on the sequence of reference positions based on the sequence of second quality values and / or based on the sequence of second positions whether the second mobile station is based on the second lane opposite to the second direction of travel moves. The second mobile station may be carried by an occupant of a vehicle or the second mobile station may be installed in a communication system of a vehicle. Thus, a wrong-way situation can be detected in an efficient and reliable way (based on already existing infrastructure).

Wie bereits oben dargelegt, können die Sequenz von Referenz-Positionen und die Sequenz von zweiten Positionen jeweils eine erste Handover-Position umfassen, bei der eine Kommunikationsverbindung von einer benachbarten Basisstation an die Basisstation übergeben wird. Desweiteren können die Sequenz von Referenz-Positionen und die Sequenz von zweiten Positionen eine zweite Handover-Position umfassen, bei der eine Kommunikationsverbindung von der Basisstation an eine benachbarte Basisstation übergeben wird. Insbesondere kann an der ersten tatsächlichen Handover-Position und an der ersten Referenz-Handover-Position ein Handover von einer gemeinsamen ersten benachbarten Basisstation an die Basisstation erfolgen. Mit anderen Worten, die erste Referenz-Handover-Position und die erste tatsächliche Handover-Position können einander entsprechen. Desweiteren kann an der zweiten tatsächlichen Handover-Position und an der zweiten Referenz-Handover-Position ein Handover von der Basisstation an eine gemeinsame zweite benachbarte Basisstation erfolgen. Mit anderen Worten, die zweite Referenz-Handover-Position und die zweite tatsächliche Handover-Position können einander entsprechen. As already stated above, the Sequence of reference positions and the sequence of second positions each comprise a first handover position in which a communication link is transferred from an adjacent base station to the base station. Furthermore, the sequence of reference positions and the sequence of second positions may include a second handover position in which a communication link is transferred from the base station to an adjacent base station. In particular, at the first actual handover position and at the first reference handover position, a handover from a common first adjacent base station to the base station may occur. In other words, the first reference handover position and the first actual handover position may correspond to each other. Furthermore, at the second actual handover position and at the second reference handover position, a handover from the base station to a common second adjacent base station may occur. In other words, the second reference handover position and the second actual handover position may correspond to each other.

Alternativ oder ergänzend können die Sequenz von Referenz-Positionen und die Sequenz von zweiten Positionen eine jeweilige End-Position umfassen, welche in einem vordefinierten Zeitraum und/oder in einer vordefinierten Entfernung auf die erste Handover-Position folgt. Insbesondere können die Sequenz von Referenz-Positionen und die Sequenz von zweiten Positionen alternativ zu der jeweiligen zweiten Handover-Position jeweils durch eine so definierte End-Position begrenzt sein. Alternatively or additionally, the sequence of reference positions and the sequence of second positions may comprise a respective end position which follows the first handover position at a predefined time interval and / or at a predefined distance. In particular, the sequence of reference positions and the sequence of second positions may alternatively be limited by an end position thus defined, alternatively to the respective second handover position.

Die Sequenzen von Handover-Positionen können durch die jeweiligen Handover-Positionen begrenzt sein. Somit können die Sequenzen von Qualitätswerten jeweils Verläufe zwischen entsprechenden Handover-Positionen wiedergeben. So wird ein präziser Vergleich der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten und der Sequenz von zweiten Qualitätswerten ermöglicht. The sequences of handover positions may be limited by the respective handover positions. Thus, the sequences of quality values can each represent histories between corresponding handover positions. This allows a precise comparison of the sequence of reference quality values and the sequence of second quality values.

Eine Falschfahr-Situation kann derart detektiert werden, dass zunächst auf Basis der Sequenz von Referenz-Positionen und auf Basis der Sequenz von zweiten Positionen eine Bewegungsrichtung der zweiten mobilen Station ermittelt wird. Insbesondere kann die Bewegungsrichtung auf Basis der tatsächlichen Handover-Position ermittelt werden, bei der die zweite mobile Station in die Zelle der Basisstation eintritt. Nach Ermittlung der Bewegungsrichtung kann eine Sequenz von Referenz-Qualitätswerten ausgewählt werden, welche der Bewegungsrichtung der zweiten mobilen Station entspricht. Beispielsweise kann aus der Bewegungsrichtung auf eine Fahrbahn geschlossen werden, auf der sich die zweite mobile Station in Anbetracht der Bewegungsrichtung bewegen sollte. A wrong-way situation can be detected such that a movement direction of the second mobile station is first determined on the basis of the sequence of reference positions and on the basis of the sequence of second positions. In particular, the direction of movement may be determined based on the actual handover position at which the second mobile station enters the cell of the base station. After determining the direction of movement, a sequence of reference quality values corresponding to the direction of movement of the second mobile station can be selected. For example, it can be concluded from the direction of movement on a roadway on which the second mobile station should move in consideration of the direction of movement.

Beispielsweise kann auf Basis der Bewegungsrichtung ermittelt werden, dass sich die zweite mobile Station auf der ersten Fahrbahn bewegen sollte, da die Bewegungsrichtung der zweiten mobilen Station der ersten Fahrtrichtung entspricht. Es kann dann eine Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für eine Sequenz von Referenz-Positionen auf der ersten Fahrbahn ausgewählt werden, d.h. es kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für die erste Fahrbahn ausgewählt werden. For example, it can be determined on the basis of the direction of movement that the second mobile station should move on the first lane, since the direction of movement of the second mobile station corresponds to the first direction of travel. A sequence of reference quality values may then be selected for a sequence of reference positions on the first lane, i. the sequence of reference quality values for the first lane may be selected.

Mit anderen Worten, die Sequenz von Referenz-Positionen kann Positionen auf der ersten Fahrbahn umfassen. Das Bestimmen kann dann das Detektieren, auf Basis der Sequenz von Referenz-Positionen und auf Basis der Sequenz von zweiten Positionen, dass sich die zweite mobile Station in die gleiche Fahrtrichtung bewegt wie die erste mobile Station bzw. dass die zweite mobile Station eine Bewegungsrichtung aufweist, die der ersten Fahrtrichtung entspricht. In other words, the sequence of reference positions may include positions on the first lane. The determining may then be to detect, based on the sequence of reference positions and based on the sequence of second positions, that the second mobile station moves in the same direction of travel as the first mobile station or that the second mobile station has a direction of movement which corresponds to the first direction of travel.

Desweiteren kann das Bestimmen umfassen, das Vergleichen der Sequenz von zweiten Qualitätswerten mit der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten. Auf Basis des Vergleichs kann dann bestimmt werden, ob sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. Insbesondere kann ermittelt werden, dass die Sequenz von zweiten Qualitätswerten derart stark von der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten abweicht, dass sich die zweite mobile Station nicht auf der ersten Fahrbahn bewegen kann. Zu diesem Zweck kann ein Abstandsmaß zwischen der Sequenz von zweiten Qualitätswerten und der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten ermittelt werden, und es kann ermittelt werden, ob das Abstandsmaß einen vordefinierten Abstands-Schwellenwert überschreitet. Wenn ermittelt wird, dass sich die zweite mobile Station nicht auf der ersten Fahrbahn bewegt, kann im Umkehrschluss daraus geschlossen werden, dass sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn (und somit entgegen der Fahrtrichtung der zweiten Fahrbahn) bewegt. Furthermore, the determining may include comparing the sequence of second quality values with the sequence of reference quality values. On the basis of the comparison, it can then be determined whether the second mobile station moves on the second lane opposite to the second direction of travel. In particular, it can be determined that the sequence of second quality values is so different from the sequence of reference quality values that the second mobile station can not move on the first lane. For this purpose, a distance measure between the sequence of second quality values and the sequence of reference quality values can be determined, and it can be determined whether the distance measure exceeds a predefined distance threshold. Conversely, if it is determined that the second mobile station is not moving on the first lane, it can be concluded that the second mobile station is moving on the second lane (and thus opposite to the second lane travel direction).

Ggf. kann die Sequenz von zweiten Qualitätswerten mit einer Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für Positionen auf der zweiten Fahrbahn verglichen werden. Zu diesem Zweck kann die Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für Positionen auf der zweiten Fahrbahn im Ablauf umgekehrt werden, so dass der Ablauf der Positionen dem Ablauf der Sequenz von zweiten Positionen entspricht. In analoger Weise kann natürlich auch die Sequenz von zweiten Qualitätswerten im Ablauf umgekehrt werden. Durch Vergleich der Sequenz von zweiten Qualitätswerten mit der (umgekehrten) Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für Positionen auf der zweiten Fahrbahn (oder umgekehrt) kann ermittelt werden, ob sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn befindet. Durch Kombination der Vergleiche mit der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für die erste Fahrbahn und mit der (umgekehrten) Sequenz von Referenz-Qualitätswerten für die zweite Fahrbahn kann die Robustheit und Qualität der Falschfahr-Detektion weiter erhöht werden. Possibly. For example, the sequence of second quality values may be compared to a sequence of reference quality values for positions on the second lane. For this purpose, the sequence of reference quality values for positions on the second lane may be reversed in the process, so that the sequence of the positions corresponds to the sequence of the sequence of second positions. In an analogous manner, of course, the sequence of second quality values in the process can be reversed. By comparing the sequence of second quality values with the (reversed) sequence of reference quality values for positions on the second lane (or vice versa), it can be determined whether the second mobile station is on the second lane. By combining the comparisons with the sequence of reference quality values for the first lane and with the (reversed) sequence of reference quality values for the second lane, the robustness and quality of the false lane detection can be further increased.

Wie bereits oben dargelegt, kann eine Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten mobilen Station ermittelt werden (z.B. durch einen Sensor des Fahrzeugs, in dem sich die zweite mobile Station befindet und/oder durch Verwendung von GPS-Daten und/oder durch Anwendung von Doppler-Analyse auf Signale der zweiten Kommunikationsverbindung). Auf Basis der Bewegungsgeschwindigkeit kann ermittelt werden, dass sich die zweite mobile Station in einem Fahrzeug befindet. Insbesondere können Fußgänger oder Fahrradfahrer ausgeschlossen werden. As already explained above, a movement speed of the second mobile station can be determined (eg by a sensor of the vehicle in which the second mobile station is located and / or by using GPS data and / or by applying Doppler analysis to signals the second communication link). Based on the speed of movement, it can be determined that the second mobile station is in a vehicle. In particular, pedestrians or cyclists can be excluded.

Auf Basis der Bewegungsgeschwindigkeit kann auch die Sequenz von zweiten Positionen ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann das Verfahren das Bestimmen eines Handover-Zeitpunkts umfassen, an dem die zweite Kommunikationsverbindung an die Basisstation übergeben wird. Die Sequenz von zweiten Qualitätswerten kann dann an einer Sequenz von (ggf. gleichverteilten) Zeitpunkten ab dem Handover-Zeitpunkt ermittelt werden. Die Sequenz von zweiten Positionen kann auf Basis der Bewegungsgeschwindigkeit und auf Basis der Sequenz von Zeitpunkten ermittelt werden. So können die zeitlichen Sequenzen von Qualitätswerten auf eine einheitliche Basis (den Positionen) normiert werden. On the basis of the movement speed, the sequence of second positions can also be determined. For this purpose, the method may include determining a handoff time at which the second communication link is handed over to the base station. The sequence of second quality values can then be determined on a sequence of (possibly evenly distributed) times from the handover time. The sequence of second positions may be based on the Movement speed and are determined based on the sequence of times. Thus, the temporal sequences of quality values can be normalized on a consistent basis (the positions).

Das Verfahren kann das Senden der Sequenz von Referenz-Qualitätswerten von der Basisstation an die zweite mobile Station umfassen. Es kann dann durch die zweite mobile Station bestimmt werden, ob sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren das Senden der Sequenz von zweiten Qualitätswerten von der zweiten mobilen Station an die Basisstation umfassen. Es kann dann durch die Basisstation bestimmt werden, ob sich die zweite mobile Station auf der zweiten Fahrbahn entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. The method may include transmitting the sequence of reference quality values from the base station to the second mobile station. It can then be determined by the second mobile station whether the second mobile station is moving on the second lane opposite to the second direction of travel. Alternatively or additionally, the method may include sending the sequence of second quality values from the second mobile station to the base station. It can then be determined by the base station, whether the second mobile station on the second lane moves against the second direction of travel.

Gemäß einem weiteren Aspekt werden eine Basisstation und/oder eine mobile Station beschrieben, die eingerichtet sind, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. According to a further aspect, a base station and / or a mobile station are set up which execute the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das eine Steuereinheit bzw. eine mobile Station umfasst, die eingerichtet sind, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a vehicle (e.g., a passenger car, a truck, or a motorcycle) is described that includes a control unit or mobile station configured to perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, apparatus, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt Furthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. It shows

1 ein beispielhaftes System zur Erkennung von Falschfahrern; 1 an exemplary system for detecting wrong-way drivers;

2 beispielhafte Verläufe von Signalstärken; 2 exemplary waveforms of signal strengths;

3 beispielhafte Komponenten einer mobilen Station und einer Basisstation eines Systems zur Erkennung von Falschfahrern; und 3 exemplary components of a mobile station and a base station of a system for detecting wrong-way drivers; and

4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erkennung von Falschfahrern. 4 a flowchart of an exemplary method for detecting wrong-way drivers.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Detektion von einem Falschfahrer auf einer Fahrbahn. 1 zeigt in diesem Zusammenhang ein beispielhaftes System zur Detektion eines Falschfahrers. Das System umfasst eine Basisstation 100 eines zellularen, drahtlosen Kommunikationsnetzwerks, insbesondere eines Netzwerks bei dem ein Handover einer Kommunikationsverbindung zwischen benachbarten Basistationen 104, 100 bzw. 100, 102 erfolgt. Beispielhafte Kommunikationsnetzwerke sind ein GSM Netzwerk, ein UMTS Netzwerk und/oder ein LTE Netzwerk. Derartige Netzwerke sind in vielen Ländern nahezu flächendeckend verbaut. As stated above, the present document is concerned with the efficient detection of a wrong-way driver on a roadway. 1 shows in this context an exemplary system for detecting a wrong-way driver. The system includes a base station 100 a cellular wireless communication network, in particular a network in which a handover of a communication link between adjacent base stations 104 . 100 respectively. 100 . 102 he follows. Exemplary communication networks are a GSM network, a UMTS network and / or an LTE network. Such networks are installed almost everywhere in many countries.

Desweiteren umfasst das System eine erste mobile Station 114, welche sich in einem ersten Fahrzeug 112 auf einer ersten Fahrbahn 111 bewegt. Die erste mobile Station 114 kann fester Bestandteil des ersten Fahrzeugs 112 sein (z.B. eine fahrzeugeigene Kommunikationsanlage) oder die erste mobile Station 114 kann ein persönliches elektronisches Gerät (z.B. ein Mobiltelefon oder ein Smartphone) eines Insassen des Fahrzeugs 112 sein. Furthermore, the system comprises a first mobile station 114 , which are in a first vehicle 112 on a first lane 111 emotional. The first mobile station 114 can be an integral part of the first vehicle 112 be (eg an on-board communication system) or the first mobile station 114 may be a personal electronic device (eg, a mobile phone or a smartphone) of an occupant of the vehicle 112 be.

In dem dargestellten Beispiel bewegt sich das erste Fahrzeug 112 in Fahrtrichtung der ersten Fahrbahn 111 von links nach rechts, so dass die erste mobile Station 114 an der ersten Handover-Position 101 in die Zelle der Basisstation 100 eintritt. Es wird dadurch eine erste Kommunikationsverbindung 113 zwischen der ersten mobilen Station 114 und der Basisstation 100 aufgebaut. Im Rahmen dieser ersten Kommunikationsverbindung 113 kann die erste mobile Station 114 ein oder mehrere Indizien für die Qualität der Kommunikationsverbindung 113 (z.B. eine Signalstärke eines Signals von der Basisstation 100 an die erste mobile Station 114) ermitteln. Bei den Indizien für die Qualität bzw. bei den Qualitätswerten kann es sich insbesondere um Qualitätswerte in Bezug auf eine Qualität eines zwischen der Basisstation 100 und der ersten mobilen Station 114 bereitgestellten physikalischen Übertragungskanals. Beispielsweise kann bei einer LTE Basisstation 100 die Reference Signal Received Power (RSRP) ermittelt werden. In the illustrated example, the first vehicle is moving 112 in the direction of travel of the first lane 111 from left to right, making the first mobile station 114 at the first handover position 101 into the cell of the base station 100 entry. It thereby becomes a first communication connection 113 between the first mobile station 114 and the base station 100 built up. In the context of this first communication connection 113 may be the first mobile station 114 one or more indications of the quality of the communication connection 113 (eg a signal strength of a signal from the base station 100 to the first mobile station 114 ) determine. The quality or quality indicators may be, in particular, quality values relating to a quality between the base station 100 and the first mobile station 114 provided physical transmission channel. For example, in an LTE base station 100 the Reference Signal Received Power (RSRP) can be determined.

Das Indiz für die Qualität der ersten Kommunikationsverbindung 113 kann wiederholt (z.B. alle 20ms) ermittelt werden. Somit kann ein Qualitäts-Verlauf (z.B. ein Signalstärke-Verlauf) entlang der Fahrbahn 111 innerhalb der Zelle der Basisstation 100 ermittelt werden. Ein derartiger Verlauf kann insbesondere zwischen der ersten Handover-Position 101, bei der die erste mobile Station 114 in die Zelle der Basisstation 100 eintritt, und einer zweiten Handover-Position 103, bei der die erste mobile Station 114 die Zelle der Basisstation 100 wieder verlässt, ermittelt werden. Das Signalstärke- 203 / Positions- 200 Diagramm in 2 zeigt einen beispielhaften ersten Signalstärke-Verlauf 212 zwischen der ersten Handover-Position 101 und der zweiten Handover-Position 103. The indication of the quality of the first communication link 113 can be determined repeatedly (eg every 20ms). Thus, a quality history (eg a signal strength gradient) along the roadway 111 within the cell of the base station 100 be determined. Such a course can in particular between the first handover position 101 in which the first mobile station 114 into the cell of the base station 100 enters, and a second handover position 103 in which the first mobile station 114 the cell of the base station 100 leaves again, be determined. The signal strength 203 / Positions- 200 Diagram in 2 shows an exemplary first signal strength history 212 between the first handover position 101 and the second handover position 103 ,

1 zeigt weiter ein zweites Fahrzeug 122 mit einer zweiten mobilen Station 124, welches auf einer zweiten Fahrbahn 121 fährt. Die zweite Fahrbahn 121 weist eine Fahrtrichtung auf, die der Fahrtrichtung der ersten Fahrbahn 111 entgegengesetzt ist. Das zweite Fahrzeug 122 bewegt sich entgegen der Fahrtrichtung auf der zweiten Fahrbahn 121, d.h. bei dem zweiten Fahrzeug 122 handelt es sich um einen Falschfahrer. Auch für die zweite mobile Station 124 kann für eine zweite Kommunikationsverbindung 123 mit der Basisstation 100 ein Qualitäts-Verlauf 222 (siehe 2) zwischen der ersten Handover-Position 101 und der zweiten Handover-Position 103 ermittelt werden. 1 shows a second vehicle 122 with a second mobile station 124 which is on a second lane 121 moves. The second lane 121 has a direction of travel, the direction of travel of the first lane 111 is opposite. The second vehicle 122 moves against the direction of travel on the second lane 121 ie the second vehicle 122 it is a wrong-way driver. Also for the second mobile station 124 can for a second communication connection 123 with the base station 100 a quality history 222 (please refer 2 ) between the first handover position 101 and the second handover position 103 be determined.

Die Basisstation 100 kann eingerichtet sein, die Qualitäts-Verläufe (in diesem Dokument auch als Sequenzen bzw. Verläufe von Qualitätswerten bezeichnet) für eine Vielzahl von unterschiedlichen mobilen Stationen 114, welche sich in Fahrtrichtung auf der ersten Fahrbahn 111 bewegen, zu ermitteln. Auf Basis dieser Qualitäts-Verläufe kann dann ein Referenz-Verlauf (d.h. eine Sequenz von Referenz-Qualitätswerten) für die erste Fahrbahn 111 in der Zelle der Basisstation 100 ermittelt werden. Der Referenz-Verlauf der ersten Fahrbahnen 111 kann auch als Referenz-Verlauf für die Fahrtrichtung der ersten Fahrbahn 111 betrachtet werden. Es können so ein Referenz-Verlauf für eine erste Fahrtrichtung (z.B. von links nach rechts auf der ersten Fahrbahn 111) und in analoger Weise ein Referenz-Verlauf für eine zweite Fahrtrichtung (z.B. von rechts nach links auf der zweiten Fahrbahn 121) ermittelt werden. The base station 100 can be set up the quality histories (also referred to herein as quality value sequences) for a variety of different mobile stations 114 , which are in the direction of travel on the first lane 111 move, determine. On the basis of these quality profiles, a reference curve (ie a sequence of reference quality values) for the first lane can then be provided 111 in the cell of the base station 100 be determined. The reference course of the first lanes 111 can also be used as a reference curve for the direction of travel of the first lane 111 to be viewed as. It can be a reference curve for a first direction (eg from left to right on the first lane 111 ) and in a similar manner a reference curve for a second direction of travel (eg from right to left on the second lane 121 ) be determined.

Der in 2 dargestellte Signalstärke-Verlauf 212 kann als ein Referenz-Verlauf für eine erste Fahrbahn 111 mit einer ersten Fahrtrichtung (z.B. von links nach rechts) betrachtet werden. Der Falschfahrer 122 fährt auf der zweiten Fahrbahn 121 mit der gleichen ersten Fahrtrichtung. Insbesondere durchfährt der Falschfahrer 122 zunächst die erste Handover-Position 101 und dann die zweite Handover-Position 103. Auf Basis der Kommunikationsverbindung 123 zwischen der zweiten mobilen Station 124 des Falschfahrers 122 kann dann der Qualitäts-Verlauf 222 ermittelt werden. The in 2 displayed signal strength history 212 can be considered a reference gradient for a first lane 111 with a first direction of travel (eg from left to right) are considered. The wrong-way driver 122 drives on the second lane 121 with the same first direction of travel. In particular, the wrong-way driver passes through 122 first the first handover position 101 and then the second handover position 103 , Based on the communication connection 123 between the second mobile station 124 the wrong-way driver 122 can then the quality history 222 be determined.

Die Basisstation 100 kann eingerichtet sein, den Qualitäts-Verlauf 222 der zweiten mobilen Station 122 mit dem Referenz-Verlauf 212 der ersten Fahrbahn 111 zu vergleichen. Desweiteren kann die Basisstation 100 eingerichtet sein, auf Basis des Vergleichs festzustellen, dass sich das zweite Fahrzeug 122 in der falschen Fahrtrichtung auf der zweiten Fahrbahn 121 bewegt. In dem dargestellten Beispiel kann z.B. detektiert werden, dass der Qualitäts-Verlauf 222 des zweiten Fahrzeugs 122 substantiell (z.B. um mehr als ein vordefinierter Abstands-Schwellenwert eines, ggf. relativen, Abstandsmaßes) von dem Referenz-Verlauf 212 abweicht. Dies kann ein Indiz dafür sein, dass es sich bei dem zweiten Fahrzeug 122 um einen Falschfahrer handelt. The base station 100 can be set up the quality history 222 the second mobile station 122 with the reference history 212 the first lane 111 to compare. Furthermore, the base station 100 be set up, based on the comparison, determine that the second vehicle 122 in the wrong direction on the second lane 121 emotional. In the illustrated example, it can be detected, for example, that the quality profile 222 of the second vehicle 122 Substantially (eg by more than a predefined distance threshold value of a, possibly relative, distance measure) from the reference curve 212 differs. This may be an indication that it is the second vehicle 122 is about a wrong-way driver.

3 zeigt beispielhafte Komponenten einer mobilen Station 300 (z.B. der mobilen Station 114, 124 in 1) und einer Basisstation 310 (z.B. der Basisstation 100 in 1). Die mobile Station 300 umfasst eine Kommunikationseinheit 301, die eingerichtet ist, eine Kommunikationsverbindung 113, 123 mit einer Basisstation 100 aufzubauen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 301 eingerichtet, ein Signal von der Basisstation 100 zu empfangen. Desweiteren ist die Kommunikationseinheit 301 eingerichtet, die Signalstärke des von der Basisstation 100 empfangenen Signals zu ermitteln. Ggf. kann die Kommunikationseinheit 301 eingerichtet sein, die ermittelte Signalstärke an die Basisstation 100 zurückzusenden (insbesondere in Kombination mit einem Zeitstempel, aus dem hervorgeht, zu welchem Zeitpunkt die Signalstärke ermittelt wurde). 3 shows exemplary components of a mobile station 300 (eg the mobile station 114 . 124 in 1 ) and a base station 310 (eg the base station 100 in 1 ). The mobile station 300 includes a communication unit 301 that is set up, a communication connection 113 . 123 with a base station 100 build. In particular, the communication unit 301 set up a signal from the base station 100 to recieve. Furthermore, the communication unit 301 set up the signal strength of the base station 100 to determine the received signal. Possibly. can the communication unit 301 be established, the determined signal strength to the base station 100 (in particular in combination with a timestamp indicating when the signal strength was detected).

Die mobile Station 300 umfasst weiter eine Messeinheit 302, die eingerichtet ist, eine Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Station 300 zu ermitteln. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann z.B. anhand eines Geschwindigkeitssensors eines Fahrzeugs 112, 114 ermittelt werden, in dem sich die mobile Station 300 befindet. Alternativ oder ergänzend kann die Bewegungsgeschwindigkeit anhand von Positionsdaten (z.B. anhand von GPS Daten) ermittelt werden. The mobile station 300 further includes a measuring unit 302 , which is set, a moving speed of the mobile station 300 to investigate. The movement speed can eg be based on a speed sensor of a vehicle 112 . 114 be determined in which the mobile station 300 located. Alternatively or additionally, the movement speed can be determined on the basis of position data (for example based on GPS data).

Desweiteren kann die mobile Station 300 eine Detektionseinheit 303 umfassen, die eingerichtet ist, anhand des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens, zu bestimmen, ob sich die mobile Station 300 in falscher Richtung auf einer Fahrbahn 121 bewegt. Zu diesem Zweck kann von der Detektionseinheit 303 ein Referenz-Verlauf 212 der Signalstärke 203 in der Zelle einer Basisstation 100 ermittelt werden. Der Referenz-Verlauf 212 kann dabei eine zu erwartende Signalstärke auf einer bestimmten Fahrbahn 111 zwischen den Handover-Positionen 101, 103 der Zelle der Basisstation 100 umfassen. Der Referenz-Verlauf 212 kann z.B. von der Basisstation 100 an die Kommunikationseinheit 301 der mobilen Station 300 übermittelt werden. Furthermore, the mobile station 300 a detection unit 303 which is set up, using the method described in this document, to determine whether the mobile station 300 in the wrong direction on a roadway 121 emotional. For this purpose, by the detection unit 303 a reference history 212 the signal strength 203 in the cell of a base station 100 be determined. The reference history 212 can be an expected signal strength on a particular lane 111 between the handover positions 101 . 103 the cell of the base station 100 include. The reference history 212 can eg from the base station 100 to the communication unit 301 the mobile station 300 be transmitted.

Desweiteren kann die Detektionseinheit 303 auf Basis der von der Kommunikationseinheit 301 ermittelten Signalstärken, einen tatsächlichen Verlauf 222 der Signalstärke 203 zwischen tatsächlichen Handover-Zeitpunkten ermitteln. Die Handover-Zeitpunkte können mittels der Bewegungsgeschwindigkeit normiert und so in Positionen, d.h. in Handover-Positionen (relativ zu der ersten Handover-Position 101), umgerechnet werden. Die Detektionseinheit 303 kann dann den tatsächlichen Verlauf 222 der Signalstärke 203 mit dem Referenz-Verlauf 212 vergleichen, um zu bestimmen, ob sich die mobile Station 300 in falscher Richtung auf einer Fahrbahn 121 bewegt. Furthermore, the detection unit 303 based on that of the communication unit 301 determined signal strengths, an actual course 222 the signal strength 203 between actual handover times. The handover times can be normalized by means of the movement speed and thus in positions, ie in handover positions (relative to the first handover position 101 ), to be converted. The detection unit 303 then can the actual course 222 the signal strength 203 with the reference history 212 compare to determine if the mobile station 300 in the wrong direction on a roadway 121 emotional.

Die mobile Station 300 (und/oder das Fahrzeug 112, 122 in dem sich die mobile Station 300 befindet) können weiter eine Warneinheit 304 umfassen. Die Warneinheit 304 ist eingerichtet, einen Nutzer der mobilen Station 300 akustisch und/oder optisch auf die Falschfahr-Situation aufmerksam zu machen, wenn bestimmt wurde, dass sich die mobile Station 300 in falscher Richtung auf einer Fahrbahn 121 bewegt. The mobile station 300 (and / or the vehicle 112 . 122 in which the mobile station 300 can) continue a warning unit 304 include. The warning unit 304 is set up a user of the mobile station 300 to alert you acoustically and / or optically to the wrong-way situation if it has been determined that the mobile station 300 in the wrong direction on a roadway 121 emotional.

3 zeigt weiter beispielhafte Komponenten einer Basisstation 310. Die Basisstation 310 umfasst eine Kommunikationseinheit 311, die eingerichtet ist, mit einer mobilen Station 300 über eine Kommunikationsverbindung 113, 123 zu kommunizieren. Insbesondere kann die Kommunikationseinheit 311 Signale an die mobile Station 300 senden. Desweiteren kann die Kommunikationseinheit 311 Signalstärken (mit Zeitstempeln) bzgl. der ausgesendeten Signale von der mobilen Station 300 empfangen. Aus einer Sequenz von Signalstärken können dann Verläufe 212, 222 von Signalstärken ermittelt werden (z.B. in der Detektionseinheit 313 der Basisstation 100). 3 further shows example components of a base station 310 , The base station 310 includes a communication unit 311 that is set up with a mobile station 300 via a communication connection 113 . 123 to communicate. In particular, the communication unit 311 Signals to the mobile station 300 send. Furthermore, the communication unit 311 Signal strengths (with time stamps) with respect to the transmitted signals from the mobile station 300 receive. From a sequence of signal strengths can then gradients 212 . 222 be determined by signal strengths (eg in the detection unit 313 the base station 100 ).

Desweiteren kann die Basisstation 310 eine Messeinheit 312 umfassen, die eingerichtet ist, eine Bewegungsgeschwindigkeit einer mobilen Station 300 zu ermitteln, mit der die Basisstation 310 kommuniziert. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann z.B. auf Basis der von der mobilen Station 300 empfangenen Signale (z.B. anhand von Doppler Analyse) bestimmt werden. Desweiteren kann die Bewegungsgeschwindigkeit von der mobilen Station 300 an die Basisstation 310 übermittelt werden. Furthermore, the base station 310 a measurement unit 312 which is set, a moving speed of a mobile station 300 to determine with which the base station 310 communicated. The movement speed may be based on, for example, the mobile station 300 received signals (eg based on Doppler analysis) can be determined. Furthermore, the speed of movement of the mobile station 300 to the base station 310 be transmitted.

Die Basisstation 300 umfasst weiter eine Referenzeinheit 305. Die Referenzeinheit 305 ist eingerichtet, einen Referenz-Verlauf 212 für einen Fahrbahn-Abschnitt zwischen zwei Handover-Positionen 101, 103 innerhalb der Zelle der Basisstation 300 zu ermitteln. Der Referenz-Verlauf 212 kann statistisch anhand einer Vielzahl von Messungen von tatsächlichen Signalstärke-Verläufen 212 ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Referenz-Verlauf 212 analytisch auf Basis eines Propagations-Modells von elektromagnetischen Wellen und auf Basis von Topologie-Informationen bzgl. des Verlaufs des Fahrbahn-Abschnitts und bzgl. der Position der Basisstation 310 ermittelt werden. The base station 300 further comprises a reference unit 305 , The reference unit 305 is set up, a reference history 212 for a lane section between two handover positions 101 . 103 within the cell of the base station 300 to investigate. The reference history 212 can be statistically based on a variety of measurements of actual signal strength gradients 212 be determined. Alternatively or additionally, the reference curve 212 analytically on the basis of a propagation model of electromagnetic waves and on the basis of topology information regarding the course of the lane section and with respect to the position of the base station 310 be determined.

Wie oben dargelegt werden die Signalstärken an unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt. Die zeitabhängigen Signalstärkeverläufe und somit auch der Referenz-Verlauf 212 können für unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten normiert werden. Somit kann der Referenz-Verlauf 212 die zu erwartende Signalstärke an unterschiedlichen Positionen entlang des Fahrbahn-Abschnitts angeben. As stated above, the signal strengths are determined at different times. The time-dependent signal strength curves and thus also the reference curve 212 can be normalized for different movement speeds. Thus, the reference history 212 indicate the expected signal strength at different positions along the lane section.

Die Detektionseinheit 313 der Basisstation 310 kann (analog zu einer Detektionseinheit 303 einer mobilen Station 300) eingerichtet sein, einen tatsächlichen Signalstärke-Verlauf 222 mit dem Referenz-Verlauf 212 zu vergleichen. Wenn die Verläufe 222, 212 zu sehr voneinander abweichen (z.B. wenn ein Abstandsmaß einen vordefinierten Abstands-Schwellenwert überschreitet), so kann bestimmt werden, dass sich die mobile Station 300 auf der Gegenfahrbahn (und somit in falscher Richtung) bewegt. Andererseits kann der tatsächliche Signalstärke-Verlauf 222 als der Signalstärke-Verlauf einer sich in der richtigen Richtung bewegenden mobilen Station 300 angesehen werden und ggf. für eine Adaption des Referenz-Verlaufs 212 verwendet werden. The detection unit 313 the base station 310 can (analogous to a detection unit 303 a mobile station 300 ), an actual signal strength history 222 with the reference history 212 to compare. When the gradients 222 . 212 too much (eg if a distance measure exceeds a predefined distance threshold), then it can be determined that the mobile station 300 on the opposite lane (and thus in the wrong direction) moves. On the other hand, the actual signal strength history 222 as the signal strength history of a mobile station moving in the right direction 300 be viewed and, if necessary, for an adaptation of the reference curve 212 be used.

Die Basisstation 310 kann weiter eine Warneinheit 314 umfassen, die eingerichtet ist, die mobile Station 300, von der der tatsächliche Signalstärke-Verlauf 222 empfangen wurde, darüber zu informieren, dass sich die mobile Station 300 in der falschen Richtung auf dem betrachteten Fahrbahn-Abschnitt bewegt. Desweiteren können über ein Kommunikationsnetzwerk (z.B. über ein Intelligent Transport System, ITS) andere Fahrzeuge in der Umgebung der mobilen Station 300 über die Falschfahr-Situation informiert werden. So kann eine zeitnahe Warnung vor Falschfahrern erfolgen. The base station 310 can continue a warning unit 314 which is set up, the mobile station 300 from which the actual signal strength history 222 was received to inform that the mobile station 300 moved in the wrong direction on the considered roadway section. Furthermore, via a communication network (eg via an Intelligent Transport System, ITS) other vehicles in the vicinity of the mobile station 300 be informed about the wrong-way situation. This allows a timely warning of wrong-way drivers.

Unterschiedliche Basisstationen 310 und/oder unterschiedliche mobile Stationen 300 in einer bestimmten Region können ggf. miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Beispielsweise kann die Art einer Warnung davon abhängig gemacht werden, wie viele mobile Station 300 als Falschfahrer in der bestimmten Region detektiert werden. Different base stations 310 and / or different mobile stations 300 in a particular region, you may be able to communicate with each other and exchange data. For example, the type of alert can be made dependent on how many mobile stations 300 be detected as a wrong-way driver in the particular region.

In einem Fahrzeug 122 kann sich ggf. eine Vielzahl von mobilen Stationen 124 befinden. Die Basisstation 100 kann eingerichtet sein, die tatsächlichen Signalstärke-Verläufe 222 für die Vielzahl von mobilen Station 124 zu ermitteln. Die Falschfahr-Erkennung kann dann auf Basis der Vielzahl von Signalstärke-Verläufe 222 erfolgen, z.B. separat oder in Kombination. So kann die Robustheit der Falschfahr-Erkennung weiter erhöht werden. In a vehicle 122 may have a variety of mobile stations 124 are located. The base station 100 can be set to the actual signal strength gradients 222 for the multitude of mobile station 124 to investigate. The wrong-way detection can then based on the variety of signal strength gradients 222 carried out, for example, separately or in combination. Thus, the robustness of the wrong-way detection can be further increased.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Detektion eines Falschfahrers. Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 von einer Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 (z.B. eine Sequenz von Referenz-Signalstärken). Die Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 zeigt dabei die zu erwartende Qualität einer ersten Kommunikationsverbindung 113 zwischen einer ersten mobilen Station 114 und einer Basisstation 100 an einer entsprechenden Sequenz von Referenz-Positionen 200 auf einer ersten Fahrbahn 111 oder ggf. auf einer zweiten Fahrbahn 121 an. Die erste Fahrbahn 111 weist eine erste Fahrtrichtung und die zweite Fahrbahn 121 weist eine zweite Fahrtrichtung auf, wobei die erste und zweite Fahrtrichtung entgegengesetzt sind. Die erste Fahrbahn 111 und die zweite Fahrbahn 121 können nebeneinander (ggf. parallel zueinander) verlaufen. Insbesondere kann es sich um die Fahrbahnen 111, 121 einer Straße mit zwei Fahrtrichtungen handeln (z.B. einer Autobahn oder einer Landstraße). 4 shows a flowchart of an exemplary method 400 for the detection of a wrong-way driver. The procedure 400 includes determining 401 from a sequence 212 of reference quality values 203 (eg a sequence of reference signal strengths). The sequence 212 of reference quality values 203 shows the expected quality of a first communication connection 113 between a first mobile station 114 and a base station 100 at a corresponding sequence of reference positions 200 on a first lane 111 or possibly on a second lane 121 at. The first lane 111 has a first direction of travel and the second lane 121 has a second direction of travel, wherein the first and second direction of travel are opposite. The first lane 111 and the second lane 121 can run side by side (if necessary parallel to each other). In particular, it may be the lanes 111 . 121 a road with two directions (eg a motorway or a country road).

Bei der Auswahl bzw. Ermittlung einer Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 können aktuelle Wetterdaten an der ersten und zweiten Fahrbahn 111, 121 berücksichtigt werden. Beispielsweise können unterschiedliche Sequenzen 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 für unterschiedliche Wetterbedingungen (z.B. klares Wetter, Schnellfall, Regen, Nebel, etc.) in der Basisstation 100 oder in einer zentralen Datenbasis gespeichert werden. Es können dann die aktuellen Wetterbedingungen ermittelt und die für die aktuellen Wetterbedingungen relevante Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 ausgewählt werden. So kann die Qualität und Robustheit der Falschfahr-Erkennung weiter erhöht werden. When selecting or determining a sequence 212 of reference quality values 203 can current weather data on the first and second lanes 111 . 121 be taken into account. For example, different sequences 212 of reference quality values 203 for different weather conditions (eg clear weather, fast fall, rain, fog, etc.) in the base station 100 or stored in a central database. It can then determine the current weather conditions and the relevant for the current weather conditions sequence 212 of reference quality values 203 to be selected. Thus, the quality and robustness of the wrong-way detection can be further increased.

Alternativ oder ergänzend kann die Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 auf Basis von relativ aktuellen Messungen von tatsächlichen Qualitätswerten 203 statistisch ermittelt werden (wie oben beschrieben). So kann automatisch und effizient gewährleistet werden, dass die verwendete Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 an aktuelle Wetterbedingungen angepasst ist. Alternatively or additionally, the sequence 212 of reference quality values 203 based on relatively recent measurements of actual quality values 203 statistically determined (as described above). This ensures automatically and efficiently that the sequence used 212 of reference quality values 203 adapted to current weather conditions.

Das Verfahren 400 umfasst weiter das Ermitteln 402 von einer Sequenz 222 von zweiten Qualitätswerten 203 (z.B. von einer Sequenz von tatsächlichen Signalstärken). Die Sequenz 222 von zweiten Qualitätswerten 203 zeigt die tatsächliche Qualität (z.B. die tatsächliche Signalstärke) einer zweiten Kommunikationsverbindung 123 zwischen einer zweiten mobilen Station 124 und der Basisstation 100 an einer entsprechenden Sequenz von zweiten Positionen 200 auf der zweiten Fahrbahn 121 an. The procedure 400 further includes determining 402 from a sequence 222 of second quality values 203 (eg from a sequence of actual signal strengths). The sequence 222 of second quality values 203 shows the actual quality (eg the actual signal strength) of a second communication link 123 between a second mobile station 124 and the base station 100 at a corresponding sequence of second positions 200 on the second lane 121 at.

Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen 403, auf Basis der Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203, auf Basis der Sequenz von Referenz-Positionen 200, auf Basis der Sequenz 222 von zweiten Qualitätswerten 203 und auf Basis der Sequenz von zweiten Positionen 200, ob sich die zweite mobile Station 124 auf der zweiten Fahrbahn 121 entgegen der zweiten Fahrtrichtung bewegt. Insbesondere kann auf Basis der Sequenz von Referenz-Positionen 200 und auf Basis der Sequenz von zweiten Positionen 200 (z.B. durch Vergleich) eine Bewegungsrichtung der zweiten mobilen Station 124 ermittelt werden. Desweiteren kann auf Basis der Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 und Basis der Sequenz 22 von zweiten Qualitätswerten 203 (z.B. durch Vergleich) ermittelt werden, ob sich die zweite mobile Station 114 auf der Fahrbahn befindet, welche der Bewegungsrichtung der zweiten mobilen Station 124 entspricht. Dies kann durch Vergleich mit einer Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 für die erste Fahrbahn 111 und/oder durch Vergleich mit einer Sequenz 212 von Referenz-Qualitätswerten 203 für die zweite Fahrbahn 111 erfolgen. In addition, the process includes 400 the determining 403 , based on the sequence 212 of reference quality values 203 , based on the sequence of reference positions 200 , based on the sequence 222 of second quality values 203 and based on the sequence of second positions 200 whether the second mobile station 124 on the second lane 121 moved counter to the second direction of travel. In particular, based on the sequence of reference positions 200 and based on the sequence of second positions 200 (eg by comparison) a direction of movement of the second mobile station 124 be determined. Furthermore, based on the sequence 212 of reference quality values 203 and base of the sequence 22 of second quality values 203 (eg by comparison) to determine whether the second mobile station 114 located on the roadway, which is the direction of movement of the second mobile station 124 equivalent. This can be done by comparing it to a sequence 212 of reference quality values 203 for the first lane 111 and / or by comparison with a sequence 212 of reference quality values 203 for the second lane 111 respectively.

Die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren und Systeme sind vorteilhaft, da sie es ermöglichen, auf Basis von verfügbarer Infrastruktur (und somit kosteneffizient) Falschfahrer zu detektieren. Die Falschfahr-Erkennung kann flexibel dezentral durch einzelne mobile Station und/oder zentral durch eine Basisstation erfolgen. Dies ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Benachrichtigung eines Falschfahrers und/oder anderer Fahrzeuge in der Umgebung eines Falschfahrers. The methods and systems described in this document are advantageous because they allow to detect wrong-handers based on available infrastructure (and therefore cost-efficient). The wrong-way detection can be done flexibly decentralized by individual mobile station and / or centrally by a base station. This allows a fast and reliable notification of a wrong-way driver and / or other vehicles in the vicinity of a wrong-way driver.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen. The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims

Procedure ( 400 ) for detecting a wrong-way driver; the method ( 400 ), - determining ( 401 ) of a sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ); where the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) the expected quality of a first communication connection ( 113 ) between a first mobile station ( 114 ) and a base station ( 100 ) at a corresponding sequence of reference positions ( 200 ) on a first lane ( 111 ) or on a second lane ( 121 ) indicates; being the first lane ( 111 ) a first direction of travel and the second lane ( 121 ) has a second direction of travel, which are opposite; - Determine ( 402 ) of a sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ); where the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) the actual quality of a second communication connection ( 123 ) between a second mobile station ( 124 ) and the base station ( 100 ) at a corresponding sequence of second positions ( 200 ) on the second lane ( 121 ) indicates; and - determining ( 403 ) based on the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ), the sequence of reference positions ( 200 ), the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) and the sequence of second positions ( 200 ), whether the second mobile station ( 124 ) on the second lane ( 121 ) is moved counter to the second direction of travel.

Procedure ( 400 ) according to claim 1, wherein - the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) to be expected signal strengths of the first communication link ( 113 ) on the sequence of reference positions ( 200 ) indicates; and - the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) actual signal strengths of the second communication link ( 123 ) on the sequence of second positions ( 200 ).

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein - the base station ( 100 ) Is part of a cellular communication network, in particular a GSM network, a UMTS network or an LTE network; and / or - the sequence of reference positions ( 200 ) and the sequence of second positions ( 200 ) a first handover position ( 101 ), in which a communication connection ( 113 . 123 ) from an adjacent base station ( 102 ) to the base station ( 100 ) is handed over; and / or - the sequence of reference positions ( 200 ) and the sequence of second positions ( 200 ) a second handover position ( 103 ), in which a communication connection ( 113 . 123 ) from the base station ( 100 ) to an adjacent base station ( 104 ) is handed over; and / or - the sequence of reference positions ( 200 ) and the sequence of second positions ( 200 ) comprise an end position which, at a predefined time interval and / or at a predefined distance, reaches the first handover position ( 101 ) follows.

Procedure ( 400 ) according to any one of the preceding claims, wherein - the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) a course ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) from a first reference handover position ( 101 ) to a second reference handover position ( 103 ); The sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) a course ( 222 ) of second quality values ( 203 ) from a first actual handover position ( 101 ) to a second actual handover position ( 103 ); At the first actual handover position ( 101 ) and at the first reference handover position ( 101 ) a handover from a first adjacent base station ( 102 ) to the base station ( 100 ) he follows; and - at the second actual handover position ( 103 ) and at the second reference handover position ( 103 ) a handover from the base station to a second adjacent base station ( 104 ) he follows.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein - the sequence of reference positions ( 200 ) Positions on the first lane ( 111 ); and - determining ( 403 ), detecting, based on the sequence of reference positions ( 200 ) and based on the sequence of second positions ( 200 ) that the second mobile station ( 124 ) moves in the first direction of travel.

Procedure ( 400 ) according to claim 5, wherein said determining ( 403 ), - comparing the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) with the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ); and determining on the basis of the comparison whether the second mobile station ( 124 ) on the second lane ( 121 ) is moved counter to the second direction of travel.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, further comprising - determining a movement speed of the second mobile station ( 124 ); and determining on the basis of the speed of movement that the second mobile station ( 124 ) in a vehicle ( 122 ) is located; and / or determining the sequence of second positions ( 200 ) based on the movement speed.

Procedure ( 400 ) according to claim 7, wherein - the method ( 400 ), determining a handover time at which the second communication connection ( 123 ) to the base station ( 100 ) is handed over; and - the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) is detected at a sequence of times from the handover time; and the sequence of second positions ( 200 ) is determined on the basis of the movement speed and on the basis of the sequence of times.

Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, wherein - the method ( 400 ), sending the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) of the Base station ( 100 ) to the second mobile station ( 124 ); and - by the second mobile station ( 124 ) determines whether the second mobile station ( 124 ) on the second lane ( 121 ) moved counter to the second direction of travel; or - the method ( 400 ), sending the sequence ( 222 ) of second quality values ( 203 ) from the second mobile station ( 124 ) to the base station ( 100 ); and - by the base station ( 100 ) determines whether the second mobile station ( 124 ) on the second lane ( 121 ) is moved counter to the second direction of travel.

Procedure ( 400 ) according to any one of the preceding claims, wherein - the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) based on a plurality of measurements of the communication links ( 113 ) a plurality of mobile stations ( 114 ) on the first lane ( 111 ) or on the second lane ( 121 ) is determined; and / or the sequence ( 212 ) of reference quality values ( 203 ) analytically based on position data of the first lane ( 111 ) or the second lane ( 121 ) and is determined on the basis of a model of the propagation of electromagnetic waves.