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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsbestimmung eines verunfallten Benutzers eines Fahrzeuges entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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In der Offenlegungsschrift
DE 10 2012 212 612 A1 wird ein Verfahren zum Bestimmen des Aufenthaltsortes eines Benutzers eines mobilen Endgerätes bezogen auf ein Fahrzeug beschrieben. Dabei werden ein Ein- bzw. Ausstiegvorgang sowie eine Bewegungsart des Benutzers mithilfe von Sensordaten des mobilen Endgerätes und/oder des Fahrzeugs erkannt und daraufhin ein Zustand aus einer Anzahl möglicher Zustände bestimmt. Befindet sich der Benutzer außerhalb des Fahrzeugs und liegen weitere Bedingungen vor, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug auf einer Autobahn befindet, erfolgt eine Ausgabe eines Hinweises oder einer Warnung an den Benutzer. Mögliche Zustände des Benutzers können sein „verletzlicher Verkehrsteilnehmer“ (Benutzer außerhalb des Fahrzeugs), „inaktiv“, „unbekannt“ und „Fahrzeug“ (Benutzer innerhalb des Fahrzeugs). Die Bestimmung des Zustandes erfolgt anhand der Daten der Bewegungssensorik des mobilen Endgerätes und/oder anhand von Daten des Fahrzeugs unter Verwendung statistischer Lagemaße der Bewegungsdaten, wie das arithmetische Mittel oder die Varianz, lageunabhängiger Maße zur Unabhängigkeit von der Ausrichtung des mobilen Endgerätes, z. B. Signal Magnitude Area (arithmetisches Mittel der Absolutwerte aller 3 Bewegungsachsen), sowie unter Nutzung von Entscheidungsbäumen, linearen Modellen und instanzbasierter oder statistischer Klassifikatoren.
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Die Bestimmung des Zustandes auf Basis komplizierter Berechnungen ist nicht in allen Situationen geeignet, den relevanten Zustand des Benutzers zu bestimmen. Darüber hinaus ist es nicht in allen Situationen sinnvoll, den Benutzer zu warnen, wenn er auf der Autobahn aussteigt bzw. bereits ausgestiegen ist. Vor allem in Situationen unmittelbar nach einem Unfall, wenn zeitkritische Hilfs- und Schutzmaßnahmen eine differenziertere Beurteilung des Zustandes des Benutzers erfordern, stößt das genannte Verfahren an seine Grenzen. Zwar werden Maßnahmen zum gezielten Schutz eines Insassen eines verunfallten Fahrzeugs vor Folgeunfällen, wie Broadcast einer C2X-Nachricht, genannt. Die Ausführung dieser Maßnahmen auf Basis der beschriebenen Auswertung der offenbarten Sensordaten sowie der fehlenden, hinreichend genauen Differenzierung des Benutzerzustandes wird aber nicht näher beschrieben.
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Das Dokument
DE 198 49 294 C2 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine C2X-Nachricht, beispielsweise ausgesendet von einem verunfallten Fahrzeug, über ein Adhoc-Netzwerk weitergeleitet wird. Jeder Teilnehmer des Netzwerkes weist eine Sende- und Empfangseinrichtung für Nachrichten sowie ein Positionierungssystem zum Bestimmen seiner eigenen globalen Position auf. Nach dem Empfang der Nachricht bestimmen die Teilnehmer ihre eigene Position und den Abstand zum Sender und senden die Nachricht mit ihrer eigenen Position nach einer vorgegebenen Wartezeit weiter, wobei die Wartezeit mit zunehmendem Abstand abnimmt. Damit kann die optimale Verbreitung von Nachrichten gewährleistet werden, wenn den Teilnehmern keine Informationen über die Netztopologie vorliegen. Neben der optimalen Verbreitung einer Nachricht spielt natürlich auch deren Inhalt eine wesentliche Rolle bei der Warnung anderer Verkehrsteilnehmer oder bei einem Hilferuf in Notsituationen, welcher aber nicht differenzierbar ist.
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Das Dokument
DE 10 2014 216 779 A1 beschreibt eine weitere Maßnahme zur optimalen Verbreitung von C2X-Nachrichten, bei der eine empfangene Nachricht herausgefiltert wird, wenn der Abstand zum Sender eine Entscheidungsschwelle überschreitet.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine robuste, unkomplizierte und dennoch hinreichend differenzierte Bestimmung des Zustandes eines verunfallten Verkehrsteilnehmers zu ermöglichen, um angemessene zeitkritische Hilfsmaßnahmen (Hilfs- und Schutzmaßnahmen) einleiten zu können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Zustandsbestimmung eines verunfallten Benutzers eines Fahrzeugs entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
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Der Benutzer kann ein Fahrer oder ein Beifahrer eines Personenkraftwagens sein. Der Benutzer kann auch ein Fahrradfahrer oder ein Fahrgast eines Personenbeförderungsfahrzeugs sein. Das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell für jede Konstellation angewandt werden, bei der sich ein Benutzer gemeinsam mit einem technischen Vehikel vorzugsweise schneller als Schrittgeschwindigkeit bewegt. Entsprechend kann das Fahrzeug ein öffentliches Verkehrsmittel, ein Transportmittel, ein mittels Körperkraft oder ein ohne Körperkraft angetriebenes ein- oder mehrspuriges Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann auch ein Luft- oder Wasserfahrzeug sein.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient entsprechend der Aufgabe der Erfindung zur Bestimmung des Zustandes eines mit dem Fahrzeug verunfallten Benutzers. Dementsprechend besteht der erste Schritt im Erkennen einer kritischen Situation des Benutzers und/oder des Fahrzeuges. Eine kritische Situation ist vorzugsweise ein Unfall bzw. eine Kollision zweier Objekte mit einer Relativgeschwindigkeit, die vorzugsweise größer als die Schrittgeschwindigkeit ist und wobei eines der Objekte vorzugsweise das Fahrzeug ist. Eine derartige Situation kann anhand an sich bekannter Umfeld- und Fahrzeugzustandserfassungsmittel erkannt werden, wobei die Erfassungsmittel, vorzugsweise Lage- und/oder Beschleunigungssensoren, auch dem Benutzer zugeordnet sein können. Die kritische Situation kann durch Schwellenwerte der Erfassungsmittel definiert sein oder aus einer Vielzahl von im Vorfeld definierten Situationen, die in einer Datenbank oder einfachen Look-up-Tabelle hinterlegt sein können, ausgewählt werden. So können sowohl das Verlassen des Fahrzeuges als auch abnormale Vitalfunktionen des Benutzers als kritische Situationen bewertet werden.
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Erfindungsgemäß erfolgt im nächsten Schritt das Ermitteln des Abstandes zwischen Benutzer und Fahrzeug. Der Abstand ist dabei die Länge der räumlichen Distanz zwischen Benutzer und Fahrzeug und kann dreidimensional oder zweidimensional auf einer Projektionsebene abgetragen ermittelt werden.
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Als nächstes folgt das Bestimmen eines Zustandes des Benutzers in Abhängigkeit des Abstandes zwischen Benutzer und Fahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Zustandserfassung eines verunfallten Benutzers. Der Zustand eines Benutzers nach einem Unfall hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Um den Zustand mit hinreichender Sicherheit zu prädizieren, sind umfangreiche und komplexe Berechnungen unter Einbeziehen möglichst vieler Daten von Erfassungsmitteln notwendig. Sowohl die Erstellung und Anpassung des Berechnungsmodells an das jeweilige Fahrzeug als auch die Durchführung der Berechnung während oder kurz nach einem Unfall ist sehr aufwändig. Darüber hinaus ist die Unsicherheit der Vorhersage aufgrund notwendiger Schätzungen nicht vollständig zu vermeiden. Die Erfinder des vorliegenden Verfahrens haben erkannt, dass eine Aussage über den Zustand des Benutzers mit wesentlich einfacheren Mitteln mit ähnlich hoher Aussagekraft erreicht werden kann, indem der Zustand des Benutzers davon abhängig gemacht wird, wie groß der Abstand zwischen dem Benutzer und dem Fahrzeug nach einem Unfall ist. Der Zustand des Benutzers kann die Zustände der Vitalfunktionen und/oder Bewegungszustände bzw. Bewegungsarten des Benutzers umfassen. Selbstverständlich kann die Bestimmung des Zustandes von weiteren Informationen abhängen, die aber nicht erfasst werden müssen und/oder keine umfangreichen Berechnungen erfordern. So können die Art und der Typ des Fahrzeuges in die Zustandsbestimmung einfließen. Es ist demnach ein wesentlicher Unterschied in der Bestimmung des Zustandes des Benutzers zu erwarten, wenn anstelle eines Fahrrades oder eines Motorrades ein PKW als Fahrzeug verwendet wird. Diese Informationen sind allerdings a priori bekannt und müssen nicht jedes Mal berechnet werden.
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Schließlich erfolgt im letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das Aussenden einer Nachricht, wobei die Art und/oder der Inhalt der Nachricht in Abhängigkeit des Zustandes des Benutzers generiert werden kann. Eine derartige Nachricht kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Arten ausgewählt werden. So kann es sich um Nachrichten auf dem Gebiet der Car-2-X-Kommunikation (C2X-Kommunikation), um einen sogenannten eCall und/oder eine mehrfrequenzbasierte Broadcast-Nachricht handeln. Jede diese Nachrichtenart hat verschiedene Nachrichtentypen und/oder Übertragungskanäle (802.11p- bzw. WLAN-Standard, Mobilfunk, etc.), deren verschiedene Standards dem Fachmann geläufig sind. Eine C2X-Kommunikation kann eine allgemein an die Umgebung ausgesendete Nachricht (Cooperative Awareness Messages – CAM; Decentralized Environmental Notification – DEN) oder eine gezielt an einen weiteren Verkehrsteilnehmer gerichtete Nachricht (Unicast Exchange über bidirektionale Verbindung) umfassen. Nun wird erfindungsgemäß die Art und/oder der Inhalt der Nachricht in Abhängigkeit des Zustandes des Benutzers generiert. Dabei wird erst einmal entschieden, welcher Nachrichtentyp ausgesendet werden soll und natürlich mit welchem Inhalt. Oft bedingen sich Art und Inhalt, weil jede Nachrichtenart andere standardisierte bzw. erforderliche Inhalte benötigt. Im einfachsten Fall beinhaltet die Nachricht eine Warnung vor einem Menschen auf der Fahrbahn. Die Nachricht kann durch eine Sendeeinheit des Fahrzeugs und/oder eine dem Benutzer zugeordnete Sendeeinheit ausgesendet werden. Vorteilhaft ist die Wahl der Sendeeinheit mit der höheren Sendeleistung, was im Allgemeinen die Sendeeinheit des Fahrzeugs sein dürfte. Im Zweifel sendet auch die Sendeeinheit mit der geringeren Leistung (dem Benutzer zugeordnete Sendeinheit) die Nachricht aus oder die Nachricht wird von mehreren Sendeeinheiten ausgesendet.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass der Zustand eines Benutzers eines Fahrzeugs hinreichend genau differenziert werden kann, indem lediglich der Abstand zwischen Benutzer und Fahrzeug bestimmt wird.
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Überraschender Weise können die Nachteile im Stand der Technik durch diese starke Vereinfachung entgegen dem Trend der fortschreitenden Verkomplizierung ausgeglichen werden und es wird ein ähnlich gutes Ergebnis bei signifikanter Ressourceneinsparung ermöglicht. Noch überraschender war die Tatsache, dass allein der Abstand zwischen dem verunfallten Benutzer und dem Fahrzeug eine derartig hohe Aussagekraft besitzt. Dem Fachmann ist es geläufig, den Abstand zwischen Sendern und Empfängern zur optimalen und relevanten Weiterleitung der Nachrichten in Betracht zu ziehen. Jedoch erfährt der Fachmann keinerlei Anreiz im Stand der Technik, den Abstand eines verunfallten Benutzers zu seinem Fahrzeug zur Zustandsbestimmung und damit zur inhaltlichen Gestaltung einer Nachricht bzw. Warnung weiterer Verkehrsteilnehmer heranzuziehen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Benutzer ein mobiles Endgerät zugeordnet, wobei das mobile Endgerät und/oder das Fahrzeug nach dem Erkennen der kritischen Situation des Benutzers und/oder des Fahrzeugs in einen Unfallmodus versetzt werden. Der Begriff mobiles Endgerät ist ein bekannter Sammelbegriff für elektronische Positionserfassungs-, Unterhaltungs- und/oder Kommunikationsmittel, wie Fitnessarmbänder, Smart-Watches, Smart-Phones, aber auch weitere zur Positionserfassung und/oder Signalaussendung geeignete Geräte, wie tragbare (wearable) Computer, die in Kleidungsstücken oder Fahrradhelmen integriert sind und beispielsweise auf Basis von RFID-Transpondern arbeiten. Schließlich sind auch dem Benutzer dauerhaft oder temporär fest zugeordnete Geräte, beispielsweise Chipimplantate, als mobiles Endgerät anzusehen. Nach dem Erkennen einer kritischen Situation werden in vorteilhafter Weise das mobile Endgerät und/oder das Fahrzeug in einen Unfallmodus versetzt. Dies ermöglicht einen Austausch von Informationen über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Fahrzeug, die speziell an die kritische Situation angepasst sein kann, beispielsweise durch eine wesentliche Erhöhung der Kommunikationsfrequenz. Dies hat den Vorteil, dass der Kommunikationsaufwand nur dann betrieben wird, wenn er tatsächlich benötigt wird. Dies schont weitere energetische Ressourcen und stellt Berechnungskapazitäten für andere Aufgaben zur Verfügung, die im Falle einer kritischen Situation niedriger priorisiert werden.
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Besonders vorteilhaft umfasst der Unfallmodus das Aktivieren einer Positionsbestimmung und das Aussenden der bestimmten Position und/oder das Aussenden eines Zeitsignals und/oder eines Triggersignals zur Messung der Signallaufzeit. Die direkte Positionsbestimmung sowohl des mobilen Endgerätes und damit des Benutzers als auch des Fahrzeugs erfolgt in erster Linie unter Verwendung eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), z. B. dem europäischen GNSS Galileo, und kann unabhängig vom Vorliegen des Unfallmodus erfolgen. Dabei wird eine Absolutposition in einem globalen Koordinatensystem anhand bekannter Verfahren ermittelt. Denkbar ist auch die satellitengestützte oder satellitenunabhängige Ermittlung einer Absolutposition in einem lokalen Koordinatensystem. Die bestimmte Position bzw. die bestimmten Positionen werden als Nachricht regelmäßig oder wiederholt von dem mobilen Endgerät und/oder dem Fahrzeug ausgesendet und/oder empfangen bzw. ausgetauscht. Beide Geräte, also das mobile Endgerät und das Fahrzeug, sind dabei Teil einer Kommunikationsverbindung, die eine Nah- und/oder Fernfeldkommunikation ermöglicht, wobei eine Nahfeldkommunikation über eine Transponderverbindung oder ein lokales Netzwerk bevorzugt ist. Es versteht sich von selbst, dass zwar eine drahtlose Kommunikationsverbindung bevorzugt, jedoch auch eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung möglich ist. Der Unfallmodus kann alternativ oder zusätzlich auch das regelmäßige oder wiederholte Aussenden eines Zeitsignals umfassen. Besonders vorteilhaft kann die interne Systemzeit des mobilen Endgerätes und des Fahrzeugs, auf deren Basis das Zeitsignal in Form eines absoluten oder relativen Zeitpunktes generiert wird, vor oder mit Versetzen in den Unfallmodus synchronisiert werden. Weiterhin kann der Unfallmodus alternativ oder zusätzlich das Aussenden eines Triggersignals zur Messung der Signallaufzeit umfassen. Dabei kann die Zeit zwischen dem Aussenden des Triggersignals und dem Eintreffen eines vom jeweils anderen Gerät als Antwort auf das Triggersignal ausgesendeten Antwortsignals gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein ausgesendetes Triggersignal von dem jeweils anderen Gerät durch mehrere voneinander beabstandete Empfangseinrichtungen empfangen werden (Triangulation).
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Weiterhin besonders vorteilhaft wird der Abstand zwischen Benutzer und Fahrzeug in Abhängigkeit der bestimmten Position und/oder des ausgesendeten Zeitsignals und/oder des ausgesendeten Triggersignals durch eine dem Fahrzeug und/oder dem mobilen Endgerät zugeordnete Abstandsermittlungseinrichtung ermittelt. Den Abstand auf Basis zweier Positionsangaben, der ausgesendeten bzw. vom jeweils anderen Gerät empfangenen sowie der in diesem Gerät selbst ermittelten Positionsangabe, in einem globalen oder lokalen Koordinatensystem zu ermitteln, ist bekannt. Die Ermittlung eines Abstandes auf Basis einer Laufzeitmessung (Messung der Signallaufzeit) unter Beachtung der systembedingten Totzeiten ist ebenfalls bekannt. Wird ein absolutes oder relatives, synchronisiertes Zeitsignal ausgesendet, kann eine Signallaufzeit direkt aus der Differenz beider Zeitpunkte bzw. Zeitstempel berechnet werden. Wird ein Triggersignal ausgesendet, kann die Signallaufzeit bis zum Eintreffen des Antwortsignals gemessen bzw. gestoppt werden. Schließlich können auch die Zeitdifferenzen des Eintreffens des Triggersignals an den voneinander beabstandeten Empfangseinrichtungen gemessen werden und mittels Triangulationsverfahren und der bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit der ausgesendeten Signale einfach der Abstand errechnet werden. Diese Arten der Abstandsmessung sind besonders vorteilhaft bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, können allerdings auch durch weitere Abstandsmessverfahren, z. B. optische Verfahren, unterstützt oder ersetzt werden. Mit anderen Worten wird der Abstand zwischen Benutzer und Fahrzeug in Abhängigkeit der bestimmten Position und/oder des ausgesendeten Zeitsignals und/oder des ausgesendeten Triggersignals und/oder weiterer Signale von vorzugsweise optischen Umfelderfassungsmitteln durch eine dem Fahrzeug und/oder dem mobilen Endgerät zugeordnete Abstandsermittlungseinrichtung ermittelt. Der Fachmann erkennt im Lichte vorliegend offenbarter Erfindung die für den jeweiligen Einsatzfall beste Ausführungsform. Der Abstand wird dabei durch eine Abstandsermittlungseinheit ermittelt, die ein herkömmlicher Computer bzw. ein herkömmliches Steuergerät sein kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird wenigstens ein mobiles Endgerät wenigstens eines Benutzers des Fahrzeuges beim Zustieg zu dem Fahrzeug registriert und/oder vor oder nach dem Eintreten des kritischen Ereignisses zeitlich und/oder räumlich synchronisiert. Eine Registrierung beim Zustieg kann den Aufbau einer Kommunikationsverbindung, z. B. ein Pairing oder das Einloggen bzw. Anmelden in einem Netzwerk, umfassen. Die Synchronisation von Systemzeiten kann vorzugsweise regelmäßig oder wiederholt erfolgen. Eine räumliche bzw. geometrische oder visuelle Synchronisation kann das Anlernen von Erkennungsmerkmalen oder das Kalibrieren von Benutzermerkmalen, z. B. der Größe eines Benutzers oder der Größe des Fahrzeugs, umfassen. Anhand einer derartigen Kalibrierung lässt sich der Abstand zu dem Fahrzeug bzw. zu dem Benutzer durch Rückrechnen mittels einer maßstabsgerechten Abbildung bestimmen. Ein Fahrzeug kann auch von mehreren Benutzern gleichzeitig benutzt werden. Jedes Fahrzeug kann neben dem Fahrer einen Beifahrer oder Mitfahrer aufweisen. Auch die Anwesenheit von einer Vielzahl an Mitfahrern oder Fahrgästen ist möglich. Die Ermittlung des Abstandes und die Bestimmung des Zustandes erfolgt dabei für jeden Benutzer individuell. Das Generieren der Art und/oder des Inhaltes der Nachricht erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit der Zustände mehrerer Benutzer. Im einfachsten Fall beinhaltet die Nachricht eine Warnung vor zwei Menschen auf der Fahrbahn. In komplexeren Fällen können die individuellen Abstände anhand eines Entscheidungsmodells unterschiedlich gewichtet in die inhaltliche Gestaltung der Nachricht eingehen oder es wird für jeden Menschen eine eigene Nachricht generiert. Mit anderen Worten wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wenigstens ein mobiles Endgerät wenigstens eines Benutzers des Fahrzeuges beim Zustieg zu dem Fahrzeug registriert und/oder vor oder nach dem Eintreten des kritischen Ereignisses zeitlich und/oder räumlich synchronisiert, wobei die Art und/oder der Inhalt wenigstens einer Nachricht in Abhängigkeit wenigstens eines Zustandes des wenigstens einen Benutzers und/oder benutzerindividuell generiert wird.
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In einer weiteren und besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Bestimmen des Zustandes des Benutzers zusätzlich in Abhängigkeit der zeitlichen Änderung des Abstandes zwischen Benutzer und Fahrzeug. Die zeitliche Änderung des Abstandes wird durch regelmäßiges oder wiederholtes Ermitteln des Abstandes zwischen Benutzer und Fahrzeug ab Vorliegen der kritischen Situation bzw. des Unfallmodus ermittelt. Findet eine große Änderung des Abstandes innerhalb kurzer Zeit statt, was beispielsweise einer hohen Relativgeschwindigkeit größer als der Schrittgeschwindigkeit zwischen Benutzer und Fahrzeug entspricht, kann der Zustand des Benutzers anders sein als wenn die zeitliche Änderung gering ist. Eine anfänglich relativ hohe Änderungsrate mit anschließend konstantem Abstand lässt ebenfalls Rückschlüsse auf den Zustand des Benutzers zu. Über die Änderung der zeitlichen Änderung des Abstandes lassen sich Bewegungsmuster erstellen und mit bekannten Bewegungsmustern vergleichen. Der Zustand des Benutzers kann damit noch differenzierter bestimmt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Bestimmen des Zustandes des Benutzers zusätzlich in Abhängigkeit einer Ausrichtung des Benutzers zum Fahrzeug und/oder einer Absolutposition des Benutzers im Fahrzeugkoordinatensystem, wobei die Ausrichtung und/oder die Absolutposition des Benutzers im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit der bestimmten Position und/oder eines der ausgesendeten Signale und/oder von Signalen von dem Fahrzeug zugeordneten Umfelderfassungsmittel ermittelt wird. Unter Ausrichtung kann die Positionierung des Benutzers im Umfeld des Fahrzeuges, also vor, neben oder hinter dem Fahrzeug, verstanden werden. Es ist aber auch möglich, die Ausrichtung anhand der Körperseite des Benutzers zu definieren, die dem Fahrzeug zugewandt ist, also ab sich das Fahrzeug vor, neben oder hinter dem Benutzter befindet. Die Absolutposition des Benutzers im Fahrzeugkoordinatensystem kann die Ausrichtung umfassen oder von der Ausrichtung umfasst sein. Das Bestimmen der Ausrichtung und der Absolutposition kann alternativ oder zusätzlich zur Bestimmung mittels der ausgesendeten Signale, z. B. mittels Triangulation, auch durch weitere Umfelderfassungsmittel, wie Kameras, Radar- oder Ultraschallsensoren, erfolgen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung werden durch den Benutzer vorzugsweise mittels Fernzugriff das Aussenden der Nachricht unterbrochen oder abgebrochen und/oder die Art und/oder der Inhalt der Nachricht verändert. Das Unterbrechen oder Abbrechen des Aussendens der Nachricht kann durch den Benutzer vorzugsweise mittels Fernzugriff erfolgen, wobei der Fernzugriff besonders bevorzugt über das mobile Endgerät erfolgt. Im einfachsten Fall kann der Benutzer die Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Fahrzeug trennen (Abbrechen des Aussendens). Weiterhin ist es denkbar, dass das Aussenden der Nachricht über eine Programmschnittstelle des mobilen Endgerätes, Applikation oder auch App genannt, für ein vorgegebenes oder frei wählbares Intervall unterbrochen oder auch endgültig abgebrochen werden kann. Schließlich kann auch die Art und/oder der Inhalt der Nachricht über eine derartige Programmschnittstelle verändert werden, beispielsweise kann die Warnung von Mensch auf der Fahrbahn in Mensch neben der Fahrbahn geändert werden.
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Ausführungsbeispiel
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das schematisch in der Figur dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Figur.
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Hierbei zeigt die Figur ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Unfall eines Motorrades. Abweichende, auf ein Motorrad nicht anwendbare Merkmale der Erfindung werden gegebenenfalls gesondert erwähnt. Der Benutzer ist der Motorradfahrer, der ein Mobiltelefon bei sich trägt. Beim Verbringen des Motorrades in Bereitschaft (Zündung an) oder Starten der Antriebseinheit des Motorrades fand ein Pairing zwischen Motorrad und Mobiltelefon statt, so dass sich beide im selben Netzwerk befinden und miteinander kommunizieren können. In anderen Ausführungsbeispielen erfolgt ein Login eines der mehrerer mobilen Endgeräte im Netzwerk eines Personenbeförderungsmittels, z. B. eines Omnibusses.
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Das Ablaufschema weist einen Start 1 auf. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einem Fahrzeug, hier ein Motorrad, implementiert ist, läuft ein Programm im Hintergrund auf einem Steuergerät, welches beispielsweise einen CAN-Bus oder einen Ethernet-Bus abhört und bei entsprechenden Sensorsignalen oder Aktionen anderer Steuergeräte aktiviert wird. Derartige Sensorsignale können über einem Schwellenwert liegende Beschleunigungswerte von Beschleunigungssensoren sein. Alternativ oder zusätzlich kann z. B. das Airbag- oder das ESP-Steuergerät, wie sie teilweise auch in Motorrädern vorkommen, oder ein separates, die Sicherheitsfunktionen bündelndes Steuergerät, welches eine Vielzahl weiterer Sensorsignale verarbeitet bzw. fusioniert, ein Unfallsignal 2 erzeugen. Schritt 2 im Ablaufschema kann daher auf einem für die Warnung weiterer Verkehrsteilnehmer vor Unfällen dedizierten Steuergerät ablaufen oder auf einem weiteren Steuergerät als zu verteilende Botschaft erzeugt werden. Letzteres gilt im Übrigen für jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im vorliegenden Beispiel wird die Botschaft „Unfall“ vom ESP-Steuergerät des Motorrades auf Basis eines eine starke Verzögerung anzeigenden Signals eines Beschleunigungssensors und/oder eines ein Umkippen des Motorrades anzeigenden Signals eines Lagesensors erzeugt und via CAN-Bus verteilt.
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Als direkte Folge der Erkennung des Unfalls 2 wird eine standardisierte C2X-Nachricht 3 mit der Botschaft „Unfall“ vorzugsweise über WLAN (IEEE-802.11p) oder LTE (Long Term Evolution) vom Motorrad ausgesendet. Fahrzeuge bzw. weitere Verkehrsteilnehmer im Umfeld empfangen diese Nachricht, leiten sie entsprechend festgelegter Regeln weiter (Lebenszeit und Ausbreitungsgebiet der Nachricht) und informieren ihren jeweiligen Benutzer, beispielsweise durch eine optische und/oder akustische Warnmeldung. Dieser Ablauf ist bekannt. Alternativ oder zusätzlich kann ein sogenannter eCall über eine separate Kommunikationsschnittstelle (GPRS, GSM, LTE) abgesetzt werden. Auch dieser Ablauf ist bekannt.
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Mit dem Erkennen des Unfalls 2 erfolgt weiterhin die Aktivierung des Unfallmodus 4 in dem Mobiltelefon des Motorradfahrers. Der Unfallmodus 4 kann Funktionen und Komponenten des Mobilfunkgerätes aktivieren, die der Benutzer normalerweise nur im Bedarfsfall aktiviert und sonst deaktiviert lässt. Beispielhaft sei der Positionssensor eines GNSS oder die Nutzung mobiler Daten außerhalb des üblichen Tarifbereiches genannt. Weiterhin bewirkt die Aktivierung des Unfallmodus 4, dass das Mobiltelefon seine Position ermittelt. Dies kann über den aktivierten Positionssensor des GNSS erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Triggersignal zur Messung der Signallaufzeit gestartet werden.
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Im folgenden Schritt 5 sendet das Mobiltelefon seine Position bzw. die gemessene Signallaufzeit zwischen Aussenden des Triggersignals und Empfangen des auf das Triggersignal vom Motorrad ausgesendeten Antwortsignals an das Motorrad. Dieses kann daraufhin in Schritt 6 den Abstand zwischen Mobiltelefon, also dem Motorradfahrer, und dem Motorrad berechnen. Hat das Mobiltelefon seine globale Position gesendet, kann das Motorrad den Abstand 6 zwischen der Position des Mobiltelefons und seiner eigenen Position einfach berechnen. Das Motorrad kann dabei seine eigene globale Position mittels eines GNSS permanent oder erst nach Aktivierung des Unfallmodus 4 bestimmen. Hat das Mobiltelefon die Signallaufzeit übertragen, kann das Motorrad unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals (im Vakuum Lichtgeschwindigkeit, in einem Medium, z. B. Luft, davon abweichend) und systembedingter Tot- bzw. Latenzzeiten den Abstand 6 berechnen.
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Der berechnete Abstand muss anschließend bewertet werden. Im vorliegend diskutierten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Bewertung in einer einfachen Form anhand eines ersten Schwellenwertes 7 und eines zweiten Schwellenwertes 8. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine proportionale Bewertung beispielsweise anhand einer Maßzahl erfolgen, die dem berechneten Abstand über einen funktionalen oder heuristischen Zusammenhang eindeutig zugeordnet ist. In der Praxis hat sich eine Mehrzahl definierter diskreter Zustände bewährt, die je nach Fahrzeug, welches das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, variieren kann und durch Schwellenwerte oder unscharfe Grenzen (Fuzzy-Logik) voneinander abgrenzbar sein.
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Überschreitet nun der Abstand den ersten Schwellenwert 7 von beispielsweise 5m, aber nicht den zweiten Schwellenwert 8 von beispielsweise 200m, erfolgt die Ausgabe einer Nachricht 9 mit der Botschaft „Mensch auf der Fahrbahn“, vorzugsweise mittels C2X-Kommunikation. Nachricht 9 wird vorteilhafterweise als Broadcasting-Nachricht ausgesendet, sodass sämtliche und mit entsprechenden Empfangsmitteln ausgestatteten Verkehrsteilnehmer im Umfeld Kenntnis von der Botschaft erhalten können. Es ist auch eine gezielte, bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen dem Motorrad und einem weiteren Verkehrsteilnehmer denkbar. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Nachricht 3 dahingehend modifiziert werden, dass die allgemeine Warnung vor einem Unfall in eine höher priorisierte Warnung vor einem Menschen auf der Fahrbahn geändert wird. Es versteht sich von selbst, dass der zweite Schwellenwert 8 beispielhaft mit 200m beziffert wurde. Eine höhere oder niedrigere Schwelle ist denkbar, je nach zugrunde liegenden Modellannahmen (physisches und psychisches Verhaltensmodell Benutzer nach einem Unfall). Weiterhin kann der der Schwellenwert auch variable sein, beispielsweise in Abhängigkeit vom Umgebungsbedingungen, vorzugsweise der Fahrbahnart (Autobahn, Landstraße, Stadtstraße, Wohngebiet, etc.). Analoges gilt für den ersten Schwellenwert 7.
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Das Verfahren läuft permanent oder wiederholt ab. Dies ist in der Figur durch den Pfeil von Schritt 9, der Nachricht mit der Botschaft „Mensch auf der Fahrbahn“ bzw. „Mensch in Not“ in Richtung Schritt 5, indem das Mobiltelefon seine Position sendet, dargestellt. Es erfolgen damit auch die permanente bzw. wiederholte Berechnung des Abstandes 6 sowie die Schwellenwertvergleiche (7, 8). Dies ermöglicht besonders vorteilhaft die Ermittlung der Veränderung des Abstandes im Laufe der Zeit. Damit können weitere Schwellenwertvergleiche in das Ablaufschema integriert werden, die dann nicht den absoluten Abstand, sondern dessen zeitliche Änderung bewerten. Während der Applikation des Verfahrens im Fahrzeug können charakteristische zeitliche Änderungen des Abstandes für verschiedene Bewegungs- bzw. Zustandsmuster in entsprechende Schwellenwerte transformiert werden.
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Wenn der Vergleich mit dem zweiten Schwellenwert 8 ergibt, dass der momentane Abstand größer ist als die beispielhaft genannten 200m, kann davon ausgegangen werden, dass der Motorradfahrer selbstständig ohne Einschränkungen in der Lage war, die Unfallstelle bewusst in eine sichere Richtung zu verlassen. Gleiches gilt für das Unterschreiten eines zwischen dem ersten und zweiten Schwellenwert (7, 8) gelegenen dritten Schwellenwertes oder das Unterschreiten des ersten Schwellenwertes 7, wobei in diesen Fällen davon ausgegangen werden kann, dass der Benutzer zum Fahrzeug zurückgekehrt ist und entweder die Fahrt fortsetzen kann oder die Situation wenigstens unter Kontrolle hat. Daher wird im Schritt 11 die Nachricht 9 mit der Botschaft „Mensch auf der Fahrbahn“ (oder auch „Mensch in Not“) deaktiviert, also nicht mehr ausgesendet, oder unterbrochen, also für ein gewisses Zeitintervall ausgesetzt. Nachricht 3 bleibt hingegen mit ihrem ursprünglichen Inhalt aktiv. Diese wird erst deaktiviert, also nicht mehr ausgesendet, wenn die Unfallerkennung 2 deaktiviert wird, was manuell, automatisch nach Zeitablauf, automatisch in Abhängigkeit von Sensorsignalen, die einen Unfall ausschließen, bspw. korrespondierend plausible Drehzahl- und Lagesensorsignale, durch Unterbrechung der Stromversorgung, z. B. durch Rettungsdienste oder Abschleppunternehmen, oder über eine Programmschnittstelle, eine sogenannte Applikation bzw. App, durch den Benutzer selbst erfolgen kann. Dadurch wäre das Ende 12 des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht.
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Die genannten Zahlen des ersten und zweiten Schwellenwertes sind reine Beispielzahlen zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die konkreten Zahlen sind anhand theoretischer und/oder praktischer Überlegungen zu wählen, zu denen unter anderem die Toleranzen der Positionsbestimmung und Messung der Signallaufzeit, die Fahrzeugart, länderspezifische Fahrbahngestaltung sowie möglicher Weise auch adaptiv anpassbare, benutzerspezifische Eigenschaften, wie Alter, Geschlecht oder Schrittgeschwindigkeit, zählen.
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Besteht keine Verbindung mehr zum Mobiltelefon, kann optional davon ausgegangen werden, dass dieses während des Unfalls beschädigt und auch der Motorradfahrer in Mitleidenschaft gezogen wurde. Es wird eine entsprechend kritische Nachricht erzeugt.
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Stehen weitere Umfeldsensoren zur Verfügung, z. B. Front-, Seiten- oder Rückkameras, kann zusätzlich die Ausrichtung des Benutzers zum Fahrzeug bestimmt werden. Damit kann detektiert werden, ob sich der Benutzer direkt auf oder neben der Fahrbahn, vorzugsweise hinter einer Leitplanke, befindet. Eine derartige Anwendung wird aber eher bei mehrspurigen Fahrzeugen vorzufinden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Start
- 2
- Motorrad erkennt Unfall/erzeugt Unfallsignal
- 3
- Motorrad sendet Nachricht „Unfall“
- 4
- Unfallmodus aktiviert
- 5
- Mobiltelefon sendet Position
- 6
- Abstandsberechnung
- 7
- Abstand größer als erster Schwellenwert?
- 8
- Abstand größer als zweiter Schwellenwert?
- 9
- Motorrad sendet Nachricht „Mensch auf der Fahrbahn“
- 10
- Motorrad stoppt Nachricht „Mensch auf der Fahrbahn“
- 11
- Ende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012212612 A1 [0002]
- DE 19849294 C2 [0004]
- DE 102014216779 A1 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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