-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren oder einem System nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
-
Falschfahrer, sogenannte Geisterfahrer, verursachen im Falle eines Unfalls Tote, Verletzte und erheblichen Sachschaden. Verfahren zur Detektion eines Falschfahrers basieren beispielsweise auf dem Einsatz einer Videosensorik, um das Passieren eines „Einfahrt verboten“-Schildes zu detektieren, oder dem Einsatz einer digitalen Karte in Verbindung mit einer Navigation zum Detektieren einer falschen Fahrtrichtung auf einem Streckenabschnitt, der nur in einer Richtung befahrbar ist. Weiterhin bekannt sind drahtlose Verfahren, die mittels Infrastruktur wie z. B. Balken in der Fahrbahn oder am Fahrbahnrand Falschfahrer detektieren.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs, weiterhin ein System, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Systems möglich.
-
Über 50 % der Falschfahrten beginnen auf Anschlussstellen von Bundesautobahnen (BAB). Gerade bei den Falschfahrten auf Autobahnen kommt es zu Unfällen bei hoher Kollisionsgeschwindigkeit und damit häufig zu Verletzungen mit Todesfolge. Möchte man daher einen Falschfahrer detektieren und andere Verkehrsteilnehmer in dessen Nähe noch rechtzeitig warnen, so steht nur sehr wenig Zeit zur Verfügung. Trotz der zeitkritischen Funktionsweise müssen bei einer Eigenwarnung und/oder einem aktiven Eingreifen Fehldetektionen so weit wie möglich vermindert bzw. komplett vermieden werden.
-
Das hier vorgeschlagene Konzept beinhaltet eine vorteilhafte Aufteilung der Falschfahrerdetektion zwischen Client und Server, indem der Client – in Form eines einem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgeräts, beispielsweise einem Mobilgerät oder einer im Auto verbauten Einheit – eine Vordetektion ausführt, ob die Gefahr einer Falschfahrt besteht, und gegebenenfalls einen Kommunikationskanal mit dem Server vorbereitet bzw. öffnet. Im Falle einer akut drohenden Falschfahrt sendet der Client dem Server alle wichtigen Informationen zu und dieser bestimmt mithilfe dieser Daten und evtl. anderer gesammelter Daten, ob es sich um eine Falschfahrt handelt.
-
Der hier vorgeschlagene Ansatz erlaubt eine robuste Erkennung einer Falschfahrt eines Fahrzeugs zu einem besonders frühen Zeitpunkt der Falschfahrt, im besten Fall bereits, bevor sich ein Falschfahrer– mit hoher Fahrgeschwindigkeit und großer Wahrscheinlichkeit einer Kollision – auf der falschen Fahrbahn beispielsweise einer Bundesautobahn befindet.
-
Es wird ein Verfahren zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Einlesen einer fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs in einen fahrzeugexternen Server über eine Fahrzeug-Server-Schnittstelle zwischen einem dem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät und dem fahrzeugexternen Server;
Abgleichen der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation in dem fahrzeugexternen Server unter Verwendung zumindest einer serverseitigen Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs, um die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation zu verifizieren; und
Bereitstellen einer Falschfahrerwarnung über eine Falschfahrt des Fahrzeugs an eine weitere Fahrzeug-Server-Schnittstelle zwischen zumindest einem, einem weiteren Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät, und dem fahrzeugexternen Server, wenn in dem Schritt des Abgleichens die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation als eine Information über eine tatsächliche Falschfahrt verifiziert wurde.
-
Unter einer Falschfahrt eines Fahrzeugs ist eine Fahrt des Fahrzeugs entgegen einer für eine von dem Fahrzeug befahrene Fahrbahn zulässigen Fahrtrichtung zu verstehen. Unter der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation können Daten über eine Falschfahrt des Fahrzeugs verstanden werden, die im Fahrzeug selbst erzeugt werden, durch ein im Fahrzeug angeordnetes Mobilgerät und/oder durch im Fahrzeug verbaute Geräte wie z. B. Sensoren. Bei dem fahrzeugexternen Server kann es sich um eine Datenverarbeitungseinrichtung handeln, die entfernt von dem Fahrzeug angeordnet ist und über eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funkverbindung, mit dem Fahrzeug bzw. dem im Fahrzeug angeordneten Mobilgerät verbunden ist. Entsprechend kann es sich bei der Fahrzeug-Server-Schnittstelle um eine drahtlose Netzwerkschnittstelle handeln. Bei dem dem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon oder einen Tablet-Computer eines Insassen des handeln. Alternativ kann auch eine festverbaute Einheit als Kommunikationsgerät zum Einsatz kommen. Allgemein ausgedrückt kann unter einem Kommunikationsgerät ein Client verstanden werden.
-
Unter der serverseitigen Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs können Daten über eine Falschfahrt des Fahrzeugs verstanden werden, die im Server erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung von Daten anderer Fahrzeuge oder zusätzlicher Datenbanken, die über Schnittstellen mit dem Server verbunden sind. Das Abgleichen der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation mit der serverseitigen Falschfahrerinformation kann mittels eines geeigneten Algorithmus ausgeführt werden.
-
Bei der Falschfahrerwarnung kann es sich um eine Warnmeldung über eine tatsächliche Falschfahrt des Fahrzeugs handeln, die über eine oder mehrere weitere Fahrzeug-Server-Schnittstellen an die Kommunikationsgeräte sich im Gefahrenbereich befindlicher weiterer Fahrzeuge und gegebenenfalls auch an den Falschfahrer selbst übermittelt werden kann. Bei einer weiteren Fahrzeug-Server-Schnittstelle kann es sich um eine drahtlose Netzwerkschnittstelle des Servers mit den den weiteren Fahrzeugen zugeordneten Kommunikationsgeräten handeln. Die Falschfahrerwarnung kann lediglich beispielhaft eine Textinformation über den Falschfahrer mit möglichst genauer Positionsangabe beinhalten, die es den Fahrern von sich im Gefahrenbereich befindlichen weiteren Fahrzeugen ermöglicht, dem Falschfahrer auszuweichen und eine Kollision zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich zu einer Textinformation können unter Verwendung der Falschfahrerwarnung z. B. auch Sounds ausgegeben werden oder eine Verbindung zur Notrufzentrale/Verkehrsleitzentrale aufgebaut werden.
-
Dieses Verfahren zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs an die Fahrzeug-Server-Schnittstelle durch ein dem Fahrzeug zugeordnetes Kommunikationsgerät aufweisen. So kann eine Funkschnittstelle des Kommunikationsgeräts ohne Weiteres zur Informationsübertragung verwendet werden.
-
Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Einlesens einer Positionsinformation über eine Position des Fahrzeugs über die Fahrzeug-Server-Schnittstelle und des Bestimmens der serverseitigen Falschfahrerinformation in dem fahrzeugexternen Server unter Verwendung der Positionsinformation aufweisen.
-
Damit kann vorteilhafterweise die Falschfahrerwarnung konkretisiert und gezielt an sich im Gefahrenbereich befindliche weitere Fahrzeuge bereitgestellt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ermittelns der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation in dem Fahrzeug unter Verwendung von Daten einer fahrzeugseitigen Sensorik aufweisen. Die Sensorik kann dabei im Fahrzeug und zusätzlich oder alternativ in einem dem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät angeordnet sein. So kann vorteilhafterweise eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt festgestellt werden.
-
Beispielsweise können in dem Schritt des Ermittelns der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation Sensordaten eines fahrzeugseitigen GPS-Sensors und/oder eines fahrzeugseitigen Inertialsensors und/oder eines fahrzeugseitigen Höhenmessers und/oder eines fahrzeugseitigen optischen Sensors als die Daten einer fahrzeugseitigen Sensorik verwendet werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ohnehin im Fahrzeug verbaute oder vorgehaltene Geräte für die Ermittlung einer vermuteten Falschfahrt herangezogen werden können und keine zusätzlichen Geräte benötigt werden.
-
In dem Schritt des Ermittelns der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation kann die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation ferner unter Verwendung von hinterlegten Informationen einer digitalen Karte einer aktuellen Umgebung des Fahrzeugs ermittelt werden. So kann die vermutete Falschfahrt noch schneller erkannt und örtlich genau zugeordnet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren auch einen Schritt des Verbesserns einer Qualität der Daten der fahrzeugseitigen Sensorik mittels eines Erhöhens einer Abtastrate des fahrzeugseitigen GPS-Sensors und/oder des fahrzeugseitigen Inertialsensors und/oder des fahrzeugseitigen Höhenmessers und/oder des fahrzeugseitigen optischen Sensors und/oder mittels eines Aktivierens eines zusätzlichen Sensors des Fahrzeugs aufweisen. Der zusätzliche Sensor kann beispielsweise eingesetzt werden, um ein Bild einer Umgebung des Fahrzeugs zu erzeugen. Mit dieser Ausführungsform kann vorteilhafterweise Rechenzeit zur Verifizierung der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation aufseiten des Servers und somit auch im Gesamtsystem gespart werden.
-
Beispielsweise können in dem Schritt des Verbesserns einer Qualität der Daten der fahrzeugseitigen Sensorik die Daten unter Verwendung von Kalibrierungsdaten für die Sensorik – beispielsweise eine Inertialsensorik im Fahrzeug – verbessert werden.
-
Ferner kann in dem Schritt des Bestimmens der serverseitigen Falschfahrerinformation in dem Server die serverseitige Falschfahrerinformation ferner unter Verwendung von in dem Server hinterlegten Daten einer Falschfahrerhistorie und/oder in dem Server hinterlegten Informationen einer erweiterten digitalen Karte einer aktuellen Umgebung des Fahrzeugs aufweisen. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt mithilfe zusätzlicher weiterer Informationen in Bezug auf ihre Korrektheit überprüft werden kann.
-
Günstig ist es auch, wenn in dem Schritt des Bestimmens der serverseitigen Falschfahrerinformation die serverseitige Falschfahrerinformation ferner unter Verwendung von Daten zumindest einer serverexternen Datenbank ermittelt wird. Die Daten der serverexternen Datenbank können über eine Datenbankschnittstelle des Servers mit der serverexternen Datenbank in den Server eingelesen worden sein. So kann die Redundanz der Daten zur Verifizierung der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation vorteilhafterweise noch weiter erhöht werden.
-
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein System, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Systems kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Das System kann dabei den Server betreffen oder sowohl den Server als auch das Fahrzeug umfassen.
-
Unter den Einrichtungen des Systems können vorliegend elektrische Geräte verstanden werden, die Sensorsignale verarbeiten und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgeben. Die Einrichtungen können Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
-
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung oder einer Einrichtung ausgeführt wird.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
2 eine schematische Darstellung einer falschfahrerspezifischen Server-Client-Kommunikation eines Systems zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
-
3 ein Blockdiagramm von Client und Server eines Systems zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
-
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 100 zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das beispielhafte System 100 ermöglicht eine Falschfahrererkennung – auch als „Wrong-Way-Driver-Detection“ bezeichnet – mit einer Client-Server-Lösung und umfasst einen Server 102, ein Fahrzeug 104 und ein weiteres Fahrzeug 106.
-
Bei dem Server 102 handelt es sich um eine Datenverarbeitungseinrichtung, die entfernt von den Fahrzeugen 104, 106 angeordnet ist und über eine drahtlose Verbindung, hier eine Funkverbindung, mit den Fahrzeugen 104, 106 verbunden ist. Bei den Fahrzeugen 104, 106 handelt es sich um straßengebundene Fahrzeuge wie Personen- oder Lastkraftwagen.
-
Die Fahrzeuge 104, 106 kommunizieren jeweils als Client mit dem Server 102 über geeignete Schnittstellen. Je nach Ausführungsbeispiel kann ein fahrzeugeigenes Kommunikationsgerät oder Steuergerät oder ein einem Insassen des jeweiligen Fahrzeugs 104, 106 zugeordnetes Mobilgerät die mit dem Server 102 kommunizierende Client-Einrichtung bilden. Kommt ein Mobilgerät zum Einsatz, kann es sich bei diesem beispielsweise um ein Smartphone oder einen Tablet-Computer des Insassen handeln. Das weitere Fahrzeug 106 steht bei dem in 1 gezeigten beispielhaften System 100 als Stellvertreter für eine Mehrzahl weiterer Fahrzeuge 106, die drahtlos mit dem Server 102 und gegebenenfalls auch mit dem Fahrzeug 104 kommunizieren.
-
Eine fahrzeugseitige Sensorik 108 des Fahrzeugs 104 zeichnet eine Fahrt des Fahrzeugs 104 auf und erzeugt gegebenenfalls aufgrund empfangener Messdaten eine fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110. Die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110 enthält Daten über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs 104 aufgrund der von der Sensorik 108 erfassten Messdaten. Gemäß dem hier vorgeschlagenen Konzept wird die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110 über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs 104 zeitnah nach ihrer Erzeugung zusammen mit einer Positionsinformation 112 über eine aktuelle Position des Fahrzeugs 104 über eine drahtlose Fahrzeug-Server-Schnittstelle 114 an den Server 102 übermittelt. Die Positionsinformation 112 kann die aktuelle Position des Fahrzeugs 104 als mittels beispielsweise GPS erfasste geografische Position anzeigen.
-
Im Server 102 wird mittels eines geeigneten Algorithmus unter Beachtung der Positionsinformation 112 die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110 mit einer serverseitigen Falschfahrerinformation abgeglichen, um die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110 zu verifizieren oder als Fehlinformation zu verwerfen. Die serverseitige Falschfahrerinformation baut dabei auf Informationen des Servers 102 über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs 104 auf. Zum Erzeugen der serverseitigen Falschfahrerinformation greift der Server 102 dabei gemäß Ausführungsbeispielen auf hinterlegte Daten anderer Fahrzeuge und Informationen von zusätzlichen Datenbanken zurück.
-
Wird die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation 110 verifiziert, also eine tatsächliche Falschfahrt des Fahrzeugs 104 festgestellt, stellt der Server 102 über eine weitere drahtlose Fahrzeug-Server-Schnittstelle 116 eine Falschfahrerwarnung 118 an das weitere Fahrzeug 106 bereit. Die Falschfahrerwarnung 118 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel dann an das weitere Fahrzeug 106 bereitgestellt, wenn es sich im Gefahrenbereich des falsch fahrenden Fahrzeugs 104 befindet. Die Falschfahrerwarnung 118 wird beispielsweise als Textnachricht im weiteren Fahrzeug 106 angezeigt, z. B. im Display eines Navigationsgeräts des weiteren Fahrzeugs 106 oder im Display eines Smartphones eines Insassen des weiteren Fahrzeugs 106.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt der Server 102 die Falschfahrerwarnung 118 über die Fahrzeug-Server-Schnittstelle 114 im Sinne einer Eigenwarnung auch an das Fahrzeug 104 selbst bereit, um einen Fahrer des Fahrzeugs 104 auf die Falschfahrt aufmerksam zu machen.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung einer falschfahrerspezifischen Server-Client-Kommunikation eines Ausführungsbeispiels des Systems 100 zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs aus 1. Als Client-Einrichtung eines Fahrzeugs kommt hier zur drahtlosen Kommunikation mit dem Server 102 ein dem Fahrzeug zugeordnetes Smartphone 200 eines Insassen des Fahrzeugs, beispielsweise des Fahrers, zum Einsatz. Während einer Fahrt des Fahrzeugs bewegt sich das Smartphone 200 durch verschiedene Funkzellen 202 seines Mobilfunkanbieters 204, der in der Darstellung in 2 mittels eines Sendemasten gekennzeichnet ist. Die Fahrzeug-Server-Schnittstelle bzw. Client-Server-Schnittstelle 114 zwischen Client 200 und Server 102 wird hier durch ein PDN-Gateway 114 gebildet.
-
Das als Client-Einrichtung eingesetzte Kommunikationsgerät 200 befindet sich an oder in einem Kraftfahrzeug, welches über eine Internetanbindung verfügt und mindestens Zugriff auf Positionskoordinaten hat.
-
Prinzipiell bestehen bei den möglichen Funktionsweisen einer Falschfahrerwarnung mit einer Client-Server-Lösung drei Kernbereiche für diese Technologie, in denen der hier vorgestellte Ansatz signifikante Verbesserungen ermöglicht. Bei den drei Kernbereichen handelt es sich um die False-Positive-Reduktion, die zeitkritische Ausführung der Auslösekette und den Komplex Kommunikation, Dateneffizienz und Stromverbrauch.
-
Sogenannte False-Positives, also Fehldetektionen bei richtiger Fahrweise, müssen bei einer Eigenwarnung und/oder einem aktiven Eingreifen so weit wie möglich vermindert bzw. komplett vermieden werden. Je nach Warnungskonzept müssen Standards bis zu ASIL-A erfüllt sein.
-
In Bezug auf die zeitkritische Ausführung der Auslösekette muss ein Eingreifen bzw. Warnen so schnell wie möglich erfolgen, um die von einem Falschfahrer ausgehende Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer so gering wie möglich zu halten. Das heißt, es sollte die komplette Funktionskette von der Detektion einer kritischen Situation über das Erkennen eines Falschfahrers bis zum Eingriff bzw. zur Warnung in einer möglichst geringen Zeitspanne durchlaufen werden. Die Auslastung und somit die nötige Leistungsfähigkeit des Servers 102 bei einem flächendeckenden Einsatz dieser Funktion spielt dabei eine sehr wichtige Rolle. Neben der Auslösezeit stellt auch noch die Wirtschaftlichkeit einen wichtigen Teilaspekt dar.
-
Die Kommunikation und der Stromverbrauch sollten besonders für mobile Geräte 200 so effizient bzw. gering wie möglich sein, um eine akzeptable Akkulaufzeit zu erreichen. Auch sollte eine Überlastung einer Mobilfunkzelle 202 oder anderweitigen drahtlosen Kommunikationseinheit durch eine dateneffiziente Kommunikation weitmöglichst unterbunden werden. Ferner gilt es, das Datenvolumen und die damit verbunden Kosten soweit wie möglich einzugrenzen. Die Effizienz der Kommunikation ist aus Rechenleistungsgründen auch serverseitig ein äußerst wichtiger Faktor.
-
Durch die vorteilhafte Aufteilung der Falschfahrerdetektion zwischen Client 200 und Server 102 gemäß dem hier vorgeschlagenen Konzept ergeben sich Vorteile insbesondere in den Bereichen der False-Positive-Reduktion und des Komplexes aus Kommunikation, Dateneffizienz und Stromverbrauch. Aber auch die zeitkritische Ausführung der Auslösekette kann signifikant verbessert werden.
-
3 zeigt ein Blockdiagramm von Client 200 und Server 102 eines beispielhaften Systems 100 zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs. Das Blockdiagramm veranschaulicht die hierin vorgestellte Verbesserung der Falschfahrerwarnfunktion durch die stufenweise Detektion von Client 200 und Server 102. Bei dem Client 200 handelt es je nach Ausführungsbeispiel um ein einem Fahrzeug zugeordnetes Kommunikationsgerät oder eine im Fahrzeug verbaute oder angeordnete Vorrichtung wie beispielsweise ein Navigationsgerät.
-
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Client 200 Zugriff auf die auf das Fahrzeug bzw. eine Fahrt des Fahrzeugs bezogene Sensorik 108, beispielsweise einen Inertialsensor, einen GPS-Sensor, einen Höhenmesser, etc. Die Sensorik 108 kann Teil des Fahrzeugs oder alternativ oder zusätzlich Teil des Clients 200 im Falle eines im Fahrzeug befindlichen Mobilgeräts sein.
-
Der Client 200 in 3 hat optional Zugriff auf Kartenmaterial einer digitalen Karte 302, die einer Navigation des Fahrzeugs zugrunde liegt. Das Kartenmaterial kann im Kommunikationsgerät oder im Fahrzeug hinterlegt sein. Alternativ kann das Kartenmaterial dem Client 200 offline oder durch den Server 102 zur Verfügung gestellt sein.
-
Schließlich ist der beispielhafte Client 200 in 3 auch mit einem optischen Sensor 304 einer Kamera des Fahrzeugs verbunden oder verfügt über eine eigene Kamera. Auf diese Weise stehen dem Client 200 beispielsweise Daten einer Verkehrszeichen- und/oder Fahrzeugumgebungserkennung zur Verfügung. Alternativ kann der Client 200 noch mit weiteren Datenquellen bezüglich einer Fahrt des Fahrzeugs verbunden sein.
-
Aufgrund aller zur Verfügung stehenden Informationen führt eine dem Client 200 zugeordnete Analyseeinrichtung 306 einen Entscheidungsprozess durch, in dem bestimmt wird, ob eine vermutliche Falschfahrt des Fahrzeugs vorliegt oder nicht. Ist das Ergebnis dieser Vordetektion, dass eine vermutete Falschfahrt stattfindet, wird eine entsprechende fahrzeugseitige Falschfahrerinformation an den Server 102 übermittelt.
-
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Server 102 Zugriff auf hinterlegte Daten 308 des aktuellen Nutzers und/oder vorheriger Nutzer, beispielsweise im Sinne einer Falschfahrerhistorie, und gegenüber dem Kartenmaterial 302 des Clients 200 Zugriff auf Kartenmaterial einer erweiterten bzw. auf anderer Grundlage basierenden digitalen Karte 310.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Server 102 für weitere Informationen zur Falschfahrererkennung über geeignete Schnittstellen auf zumindest eine serverexterne Datenbank 312 zugreifen. So kann der Server 102 Informationen über aktuelle Witterungs- und Straßenverhältnisse für den Bereich der vermuteten Falschfahrt gewinnen. Alternativ kann der Server 102 noch mit weiteren Datenquellen für eine Falschfahrererkennung verbunden sein.
-
Unter Verwendung aller dem Server 102 zur Verfügung stehenden Informationen führt eine dem Server 102 zugeordnete Analyseeinrichtung 314 im Sinne einer Vordetektion einen Entscheidungsprozess durch, in dem bestimmt wird, ob eine vermutliche Falschfahrt des Fahrzeugs vorliegt oder nicht.
-
In Abhängigkeit von den Ergebnissen der Analyseeinrichtung 306 des Clients 200 und der Analyseeinrichtung 314 des Servers 102 und unter Verwendung der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation und einer Positionsinformation über eine Position des Fahrzeugs erfolgt die abschließende Entscheidung, die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation zu verifizieren oder zu verwerfen.
-
Gemäß Ausführungsbeispielen kann der Algorithmus der Vordetektion des Clients 200 vollständig, teilweise oder gar nicht dem des Servers 102 entsprechen. Zur Vordetektion einer Falschfahrt des Fahrzeugs können Client 200 und/oder Server 102 beispielsweise eine geografische oder kartenbasierte Erkennung eines vom Fahrzeug aktuell befahrenen Bereichs mit einer Auf- oder Abfahrt einer Bundesautobahn durchführen oder anhand eines gelernten Verhaltensmusters des Nutzers ein bevorstehendes Befahren einer Auf- oder Abfahrt erkennen.
-
Beispielsweise berechnet der Client 200 über Daten der digitalen Karte 302, ob ein hohes Risiko einer Falschfahrt besteht, gegebenenfalls auch mit älteren oder anderen (Karten-)Daten. Im Fall des Bestehens eines akuten Risikos führt dann der Server 102 anhand des ihm zur Verfügung stehenden Kartenmaterials ebenfalls eine Überprüfung durch.
-
Die Entscheidung, ob der Server 102 den gemeldeten potenziellen Falschfahrer weiter verfolgt, kann gemäß Ausführungsbeispielen durch Client 200, Server 102 oder gemeinsam getroffen werden. Hierbei kann beispielsweise eine Art „Handshake-Verfahren“ angewendet werden.
-
Zum Beispiel kann auch anhand der Qualität der Sensordaten des Smartphones bzw. Clients 200 bzw. Autos ein weiteres Vorgehen beeinflusst werden. Der Server 102 kann auch auf aufgezeichnete Daten anderer Nutzer und allgemeine Informationen, wie z. B. Wetterdaten, zugreifen und somit weitere Schritte einleiten. Somit kann unter anderem auch eine Reduktion des Daten-Traffics erreicht werden, da nur im akuten Gefährdungsfall alle Daten, die zur Verfügung stehen, an den Server 102 übermittelt werden müssen und im Allgemeinen viel weniger Daten erforderlich sind.
-
Durch das frühzeitige Aufbauen der drahtlosen Verbindung zwischen Client 200 Server 102 kann wichtige Zeit gespart werden, da bei einem ungünstigen Kommunikationsaufbau, z. B. über eine Edge-Verbindung, die Herstellung einer Datenverbindung sogar einige Sekunden in Anspruch nehmen kann. Auch im Fall, dass zwischenzeitlich kein Mobilfunkempfang vorhanden ist, können die Daten vom Client 200 aufgezeichnet werden und zum nächstmöglichen Zeitpunkt an den Server 102 übermittelt werden.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können durch das Wissen über eine Güte der vom Client 200 verwendeten Sensordaten auch weitere Maßnahmen zur Funktionssicherheit getroffen werden. In diesem Zusammenhang seien insbesondere eine Erhöhung der Abtastrate des GPS-Sensors durch ein geeignetes Prädiktionsverfahren wie einen Kalman-Filter und eine Nachkalibrierung der Inertialsensorik mittels GPS-Daten und Erfahrungswerten anderer Nutzer genannt. Die Qualität der Sensordaten kann beispielsweise auch mittels einer Aufnahme einer realen Umgebung des Fahrzeugs verbessert werden, indem Datenaggregate zwischen Karten und Fotos gebildet und diese abgeprüft werden. Auch ein zusätzlicher Vergleich des Höhenprofils eines aktuellen Auf- und Abfahrtbereichs einer Bundesautobahn kann zur Verbesserung der Sensordaten herangezogen werden.
-
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 400 zum Warnen vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs. Das Verfahren 400 kann von einem Ausführungsbeispiel des in den 1 bis 3 gezeigten Systems ausgeführt werden.
-
In einem Schritt des Ermittelns 402 wird in dem Fahrzeug unter Verwendung von Daten einer fahrzeugseitigen Sensorik eine fahrzeugseitige Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs ermittelt. In einem Schritt des Bereitstellens 404 wird die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation über eine vermutete Falschfahrt des Fahrzeugs an eine Fahrzeug-Server-Schnittstelle eines dem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgeräts mit einem fahrzeugexternen Server bereitgestellt. In einem Schritt des Einlesens 406 wird die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation in den fahrzeugexternen Server eingelesen.
-
In einem Schritt des Einlesens und Bestimmens 408 wird eine Positionsinformation über eine aktuelle Position des Fahrzeugs über die Fahrzeug-Server-Schnittstelle in den Server eingelesen und unter Verwendung der Positionsinformation sowie von in dem Server hinterlegten oder eingelesenen Daten eine serverseitige Falschfahrerinformation bestimmt. In einem Schritt des Abgleichens 410 wird die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation mit der serverseitigen Falschfahrerinformation abgeglichen, um die fahrzeugseitige Falschfahrerinformation zu verifizieren oder zu verwerfen.
-
Im Falle einer Verifizierung der fahrzeugseitigen Falschfahrerinformation in dem Schritt 410 wird in einem Schritt des Bereitstellens 412 eine Falschfahrerwarnung über eine Falschfahrt des Fahrzeugs an eine weitere Fahrzeug-Server-Schnittstelle zwischen einem einem weiteren Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät und dem fahrzeugexternen Server bereitgestellt.
-
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
