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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Kommunikation und Vermeidung von Gefahren in einer überwachten Fahrumgebung. Insbesondere lehrt die Anmeldung ein Verfahren zum Überwachen, Identifizieren und Lokalisieren von ungeschützten Verkehrsteilnehmern in einer Gefahrensituation durch das Empfangen von Positions- und Vektorinformationen von Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung, wobei in Reaktion auf die Positions- und Vektorinformationen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Gefahrensituation ermittelt wird, Daten an einen oder mehrere Verkehrsteilnehmer übertragen werden, um die Gefahrensituation zu vermeiden, und/oder ein Ausweichmanövers zur Vermeidung der Gefahrensituation ermittelt wird.
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Hintergrund-Informationen
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Bestimmte Fahrzeuge nutzen heute Netzwerke, um die Sicherheit im Fahrzeug zu erhöhen. Das Fahrzeug kann ein autonomes, semiautonomes oder herkömmliches fahrergesteuertes Fahrzeug sein. Außerdem können sich andere ungeschützte Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger oder Radfahrer, um die Fahrzeuge herum befinden. Es wäre wünschenswert, sowohl Fahrzeuginsassen als auch und ungeschützte Verkehrsteilnehmer vor möglichen Gefahrensituationen zu warnen.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren für Gefahrenhinweissysteme in Fahrzeugen und für ungeschützte Verkehrsteilnehmer bereitzustellen, zum Beispiel durch Verbesserung der Lageerkennung in Situationen mit geringer Sichtweite. Ebenso wünschenswert ist die Bereitstellung von Verfahren, Systemen und Fahrzeugen, die derartige Techniken anwenden. Andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden des Weiteren aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung für einen Empfänger zum Empfangen erster Daten, die eine erste Position und einen ersten Vektor eines ersten Verkehrsteilnehmers anzeigen, und zweiter Daten, die eine zweite Position und einen zweiten Vektor eines zweiten Verkehrsteilnehmers anzeigen, ein Prozessor zum Erkennen einer Gefahrensituation in Reaktion auf die ersten Daten und die zweiten Daten und ein Sender zum Übertragen dritter Daten an besagten ersten Verkehrsteilnehmer, worin besagte dritte Daten einen dritten Vektor anzeigen, wobei der Sender ferner so operativ ist, dass er vierte Daten an besagten zweiten Verkehrsteilnehmer überträgt, worin besagte vierte Daten einen vierten Vektor anzeigen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Empfangen erster Daten, die eine erste Position und einen ersten Vektor eines ersten Verkehrsteilnehmers anzeigen, zum Empfangen zweiter Daten, die eine zweite Position und einen zweiten Vektor eines zweiten Verkehrsteilnehmers anzeigen, zum Erkennen einer Gefahrensituation in Reaktion auf die ersten Daten und die zweiten Daten, zum Übertragen dritter Daten an besagten ersten Verkehrsteilnehmer, worin dritte Daten einen dritten Vektor anzeigen, und zum Übertragen vierter Daten an besagten zweiten Verkehrsteilnehmer, worin vierte Daten einen vierten Vektor anzeigen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die zuvor genannten sowie weitere Eigenschaften und Vorteile dieser Erfindung und die Art und Weise, diese zu erzielen, werden augenscheinlicher, und die Erfindung wird besser verstanden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, worin gilt:
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1 ist ein Diagramm einer exemplarischen Umgebung für die Implementierung der vorliegend offenbarten Systeme und Verfahren;
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2 ist ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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3 ist ein Ablaufdiagramm einer exemplarischen Implementierung eines Verfahrens zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400, das Informationen in einem System zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern verarbeitet.
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5A zeigt ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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5B zeigt ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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5C zeigt ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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5D zeigt ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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5E zeigt ein Blockdiagramm einer exemplarischen Implementierung einer Vorrichtung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern.
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Die hierin dargestellten Beispiele zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, und solche Beispiele sollen in keiner Weise als einschränkend für den Umfang der Erfindung ausgelegt werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die Offenbarung oder die Anwendung und Verwendungen derselben in keiner Weise einschränken. Darüber hinaus besteht keinerlei Verpflichtung zur Einschränkung auf eine der im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellten Theorien.
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Die vorliegende Anmeldung lehrt ein Verfahren und System zum Überwachen, Identifizieren und Lokalisieren ungeschützter Verkehrsteilnehmer (Vulnerable Road Users, VRUs), die in einer Umgebung nahe einem Fahrzeug einer Gefahrensituation ausgesetzt sein könnten. Dieses System beruht auf Fahrzeug-zu-Mobil-, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-, Mobil-zu-Fahrzeug- und/oder Mobil-zu-Mobil-Einheits-Kommunikation, die auch Fahrzeug-zu-Fußgänger-Kommunikation (Vehicle-to-Pedestrian, V2P) beinhalten kann. Übertragungen können über ein drahtloses Netzwerk, wie ein Mobilfunk-, 4G-, 5G- oder ein anderes Kommunikationsprotokoll, erfolgen, worin das Netzwerk einen Server zum Empfangen von Daten zu Fahrzeugen, Verkehrsteilnehmern, Umgebungsaspekten und physischen Aspekten der Umgebung in der Nähe der Verkehrsteilnehmer beinhalten kann. Wenn sich ein VRU in einer Gefahrensituation in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug befindet, können der Fahrer und der VRU eine Benachrichtigung über diese Gefahr erhalten. VRUs können Fußgänger, Motorradfahrer, Fahrradfahrer, Rollerbladefahrer und jegliche zukünftige Transportweise beinhalten, die Verletzungen durch Fahrzeuge erleiden können.
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Das System kann ein Fahrerassistenzverfahren zum Überwachen, Identifizieren und Erkennen ungeschützter Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger, Rollerblade-, Fahrrad- und Motorradfahrer oder dergleichen, und zum Identifizieren der Position, Geschwindigkeit, Richtung und relativen Entfernung zwischen Benutzern unter Verwendung von Technologie, wie WiFi, UWB oder Radar bzw. anderer drahtloser Verbindungsverfahren, beinhalten. In nicht autonomen Fahrzeugen oder Nicht-Fahrzeugen können das Verfahren und System gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, um einen Bediener dabei zu helfen, gefährdete Fußgänger, Fahrradfahrer und Motorradfahrer zu identifizieren und zu erkennen. Das System kann ferner operativ sein, um unvorhersehbares Verhalten von Fußgängern oder Radfahrern zu identifizieren und eine Gefahrensituation zu vermeiden, bevor sie für einen Fahrzeugbenutzer erkennbar wird.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 wird ein Diagramm einer exemplarischen Ausführungsform 100 einer Umgebung zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern dargestellt. Das Fahrzeug 110 ist mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen und Empfangen von elektromagnetischen Wellen 140 ausgestattet. Das Radarsystem oder andere Sensorsystem (z. B. LIDAR, optisch usw.) dient zur Ortung von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs, damit die Systeme im Fahrzeug das Fahrzeug im Hinblick auf die georteten Objekte steuern können. Möglicherweise wird die Straße mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern (VRUs) 120 geteilt, die ebenfalls drahtlose Kommunikationsvorrichtungen aufweisen können, die für das System der vorliegenden Anmeldung nützlich sind. Die drahtlose Vorrichtung des VRU überträgt und empfängt außerdem Drahtlosinformationen 150. Ferner kann ein Zentralprozessor 130 mit den verschiedenen drahtlosen und verdrahteten Netzwerken verbunden sein, um das System und Verfahren der vorliegenden Anmeldung zu implementieren.
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In einer ersten exemplarischen Ausführungsform wird die Verarbeitung zur Ermittlung der Gefahrensituation in einer zentralen Weise ausgeführt. Der Zentralprozessor 130 ist operativ, um Positions- und Richtungsinformationen von Verkehrsteilnehmern inklusive des Fahrzeugs 110 und des VRU 120 zu empfangen. Der Zentralprozessor 130 kann ferner operativ sein, um Umgebungsinformationen (wie Landkarten, Wetterdaten, Notfallwarnungen und dergleichen) über drahtlose und drahtgebundene Netzwerkverbindungen zu empfangen. Der Zentralprozessor 130 Benutzer kann jegliche oder alle dieser Informationen verwenden, um mögliche Gefahrensituationen zu erkennen. Eine Gefahrensituation kann mögliche Kollisionen oder schlechte Sichtverhältnisse beinhalten, die die Effektivität von Radar-, LIDAR- oder anderen bordeigenen Sensorsystemen einschränken. Der Zentralprozessor 130 kann dann eine Warnung hinsichtlich der Gefahrensituation an das Fahrzeug 110 und den VRU 120 übertragen. Ferner kann der Zentralprozessor 130 operativ sein, um Richtungsanweisungen zu übertragen, die zur Vermeidung der Gefahrensituation verwendet werden können. So kann beispielsweise der Zentralprozessor 130 im Fall einer möglichen Kollision an den VRU kommunizieren, dass dieser anhalten soll, und an das Fahrzeug 110 kommunizieren, dass es die Geschwindigkeit reduzieren und die Richtung ändern soll. In einem anderen Beispiel kann der Zentralprozessor 130 ein Steuersignal an das Fahrzeug 110 übertragen, um das Fahrzeug ohne Fahrerinteraktion zu steuern (z. B. Anhalten). Der Zentralprozessor 130 kann über ein Mobilfunknetz 160 mit dem Fahrzeug 110 und/oder dem VRU 120 in Kommunikation 165 stehen. Das System kann Nachrichten zwischen allen Verkehrsteilnehmern (Fahrzeugen, Fußgängern usw.) austauschen. Die Nachrichten können Zeitstempel, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, radiale Geschwindigkeit, radiale Beschleunigung, Fahrtrichtung und dergleichen beinhalten. Die Nachrichten können von jeder Einheit in regelmäßiger Weise übertragen werden, sodass alle Benutzer (Fahrzeug, Fußgänger) oder die Netzwerkseite (bei zentralisierten Rechensystemen) über jene Daten verfügen, mit denen sich gefährdete VRUs erkennen lassen.
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In einer zweiten exemplarischen Ausführungsform wird die Verarbeitung zur Ermittlung der Gefahrensituation in einer verteilten Weise ausgeführt. Kommunikation kann zwischen VRUs 120 und/oder Fahrzeugen 110 entweder direkt oder über ein Mobilfunknetz 160 hergestellt werden, das als eine Infrastruktur zwischen VRUs 120 und/oder Fahrzeugen 110 dient (z. B. eine straßenseitige Einheit). In dieser Ausführungsform wird der Prozessor auf der Benutzerseite ausgeführt. Jeder Benutzer kann Informationen an andere Benutzer übertragen bzw. von diesen empfangen, und der Benutzer ermittelt dann die Möglichkeit einer Gefahrensituation. Sobald eine Gefahrsituation erkannt wird, kann der Benutzer Daten an die anderen Benutzer übertragen und/oder eine Steuerungsantwort zur Vermeidung der Gefahrensituation ermitteln. Alternativ kann ein Teil der Verarbeitung vom Zentralprozessor 130 und ein Teil der Verarbeitung von den Benutzern in einem Peer-to-Peer-Ansatz oder auf verteilte Weise vorgenommen werden.
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Kommunikation zwischen Fahrzeugen 110 und VRUs 120 innerhalb des Systems kann mittels einer beliebigen Kombination der obigen Ausführungsformen erreicht werden. So können beispielsweise Daten von einem VRU an ein Fahrzeug übertragen werden, und dann überträgt das Fahrzeug die Daten über ein Mobilfunk- oder 801.11p(DSCR)-Netz an einen Zentralprozessor 130. Die Kommunikationsarchitektur kann Fahrzeug-/VRU-Kommunikation über ein Mobilfunknetz mit 4G oder 5G beinhalten. Die Kommunikation kann über ein DSRC-Netz (Dedicated Short Range Communications) erfolgen. DSRC ist eine bidirektionale Drahtloskommunikationsfunktion mit kurzer bis mittlerer Reichweite, die in kommunikationsbasierten aktiven Sicherheitsanwendungen eine sehr hohe Datenübertragung ermöglicht. Die Systemarchitektur kann eine Netzwerkrechenarchitektur beinhalten, wobei eine zentrale Cloud-Computing-Konfiguration genutzt wird, um eine Übertragung von Daten über ein Mobilfunknetz an einen Zentralprozessor 130 zu erlauben. Alternativ kann eine Systemarchitektur eine direkte Funkfrequenzkommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder VRUs beinhalten. In dieser Architektur kann die Ermittlung von Gefahrensituationen anhand eines Peer-to-Peer- oder verteilten Ansatzes direkt von den Benutzern vorgenommen werden. Eine Systemarchitektur, die Fahrzeugcomputer und -kommunikation von Mobilfunk- und Direktverbindungen oder Netzwerkcomputer und -kommunikation über Mobilfunk- und Direktverbindungen nutzt.
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Zusätzlich kann der VRU 120 dazu in der Lage sein, die Übertragung von einem Fahrzeug 110 über ein Mobilgerät direkt zu überwachen. Der VRU 120 kann diese Informationen verwenden, um die Richtung und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 110 zu ermitteln und zu erkennen, ob eine Gefahrensituation entstehen könnte. Das Mobilgerät kann dann so konfiguriert werden, dass es eine Warnung hinsichtlich der möglichen Gefahrensituation an den VRU 120 abgibt, sodass der VRU Zeit hat, die Gefahrensituation zu vermeiden.
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Bei Ermittlung von Gefahrensituationen kann das System operativ sein, um zunächst einen Interessensbereich (Region of Interest, ROI) zu definieren. Ein Fahrzeug-ROI kann anhand seiner Position (X, Y, Z), Geschwindigkeit (Vx, Vy, Vt) und Beschleunigung (Ax, Ay und Az) definiert werden. Ein Fußgänger- oder VRU-ROI kann anhand auf seiner Position (X, Y, Z), Geschwindigkeit (Vx, Vy, Vt) und Beschleunigung (Ax, Ay und Az) definiert werden. Verschiedene Ereignisse können das System auf eine mögliche Gefahrensituation hinweisen, einschließlich des Falls, wenn sich ein Fußgänger (Position X, Y, X) im Fahrzeug-ROI befindet, sich ein unerwarteter VRU in einem Fahrzeug-ROI befindet, ein Fahrzeug 110 eine Geschwindigkeitsgrenze überschreitet, ein VRU eine Geschwindigkeitsgrenze überschreitet, ein Fahrzeug 110 oder VRU eine Beschleunigungsgrenze überschreitet, ein VRU oder Fahrzeug einen Hinweis auf eine Gefahrensituation initiiert oder eine Fahrzeug- oder VRU-Reaktion auf eine Bestätigung zwischen einem Fahrzeug und einem VRU vorliegt. Das System kann weiterhin operativ sein, um basierend auf Kinematik, GPS-Daten, Gyroskopen, Kompassen, Beschleunigungsmessern, Benutzereingaben und Daten von anderen bordeigenen Sensoren erwartete Wege von Fahrzeugen und VRUs zu ermitteln.
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Adaptive Grenzwerte lassen sich mit Aktualisierungen für den V2P-Warn- und Erkennungsalgorithmus ermitteln, basierend auf Selbstdefinitionen von Benutzern (z. B. Kinder, die langsame Vorrichtungen, wie Motorroller oder Fahrräder, verwenden, Erwachsene mit Behinderungen) oder auf dynamischen Benutzerdaten oder Nachrichten zwischen Fahrzeugen und VRUs. Für Situationen mit autonomen Fahrzeugen kann eine verbesserte Fahrzeug-zu-VRU-Kommunikation verwendet werden, damit sich verbesserte Kommunikationen und Aktionen zwischen autonomen Fahrzeugen und Fußgängern implementieren lassen.
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Unter Bezugnahme auf 2 zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 200 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Zentral für das System ist ein Prozessor 234, der der Verarbeitung der von einem Verkehrsteilnehmer empfangenen Daten dient. Diese Daten können eine Position und einen Vektor beinhalten, die die Geschwindigkeit und Richtung des Verkehrsteilnehmers anzeigen. Der Prozessor kann Daten von einer Reihe von Fahrzeugen, Verkehrsteilnehmern oder Vorrichtungen (z. B. Mobilgeräten) in der Nähe des Verkehrsteilnehmers empfangen. Der Prozessor wird dann operativ, um die Daten zu untersuchen und zu ermitteln, ob eine Gefahrensituation vorliegen könnte. Diese Ermittlung kann das Prüfen der Position und Vektoren von zwei Verkehrsteilnehmern und das Ermitteln beinhalten, ob eine Kollision wahrscheinlich ist. Andere Gefahrenbedingungen können die Ermittlung beinhalten, ob ein Verkehrsteilnehmer auf eine Weise fährt, die eine Sicherheitsgrenze hinsichtlich der Witterungsbedingungen überschreitet. Wenn der Prozessor ermittelt, dass eine Gefahrensituation vorliegt, werden dritte Daten erzeugt, die Informationen liefern, welche sich von einem Verkehrsteilnehmer zur Vermeidung der Gefahrensituation verwenden lassen.
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Die Vorrichtung beinhaltet außerdem einen Empfänger 230 zum Empfangen der Daten von einem Verkehrsteilnehmer. Der Empfänger 230 kann operativ sein, um Daten von einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu empfangen. Zusätzlich beinhaltet die Vorrichtung einen Sender 236 zum Übertragen von Daten, die auf eine Gefahrensituation hinweisen, an einen Verkehrsteilnehmer und das Übertragen von Befehlen oder Daten zur Vermeidung der Gefahrensituation. Dieser Sender kann operativ sein, um Daten an eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu übertragen.
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Das System kann ferner eine Sensorik 232 zum Erkennen von Gefahrenbedingungen umfassen. Das System kann Radar 240 und einen GPS-Sensor (Global Positioning System) 242 umfassen. Die Sensorik 232 wäre in einem Beispiel vorhanden, in dem der Prozessor 234 beim Verkehrsteilnehmer bordeigen ist. Die Sensorik ist möglicherweise nicht vorhanden, wenn sich der Prozessor 234 an einem zentralen oder entfernten Standort bezüglich der Verkehrsteilnehmer befindet.
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Die Vorrichtung kann ferner ein Warnsystem 230 beinhalten, das auf das vom Prozessor 234 erzeugte Steuersignal reagiert. Das Warnsystem kann vom Verkehrsteilnehmer getragen und verwendet werden, um einen anderen Verkehrsteilnehmer vor einer Gefahrensituation zu warnen. Das Warnsystem kann eine Warnung in Richtung der Position eines anderen Verkehrsteilnehmers abgeben, wobei die Warnung ein gerichtetes Licht (wie ein Scheinwerfer oder dergleichen) und/oder ein hörbarer Alarm sein kann. Wenn der Verkehrsteilnehmer zum Beispiel ein Fahrzeug ist, kann das Fahrzeug mit einem drehbaren Scheinwerfer und Lautsprecher ausgestattet sein. Wird eine Gefahrensituation ermittelt, kann der drehbare Scheinwerfer so gedreht werden, dass er auf den anderen Verkehrsteilnehmer (z. B. Fußgänger) zeigt, und kann die hörbare Warnung über den Lautsprecher abgespielt werden. Dies hätte den Effekt, dass der andere Verkehrsteilnehmer auf die Anwesenheit des Fahrzeugs und die Möglichkeit einer Kollision oder dergleichen hingewiesen würde.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 300 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern dargestellt. Das System ist operativ, um von Verkehrsteilnehmern übertragene Daten zu überwachen und so ein Gefahrenereignis zu vermeiden. Das System ist zunächst operativ, um erste Daten zu empfangen, die eine erste Position und einen ersten Vektor eines ersten Verkehrsteilnehmers 310 anzuzeigen. Die Daten können über ein Mobilfunknetz oder dergleichen empfangen werden. Die Daten können auch an einen lokalen Empfänger (wie einen Empfänger in einer straßenseitigen Einheit, z. B. ein Gebäude oder Laternenpfahl) übertragen und dann über ein verdrahtetes Netzwerk oder jede Kombination daraus an den Zentralprozessor übertragen werden. Die Daten können aus Positionsdaten des Verkehrsteilnehmers, Richtungsinformationen, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Positionsverlauf und dergleichen bestehen. Das System wird dann operativ, um zweite Daten zu empfangen, die eine zweite Position und einen zweiten Vektor eines zweiten Verkehrsteilnehmers 320 anzeigen. Die Daten können von einem ungeschützten Verkehrsteilnehmer stammen und die Positionsdaten des Verkehrsteilnehmers, Richtungsinformationen, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Positionsverlauf und dergleichen beinhalten. Das System wird dann operativ, um diese ersten Daten und zweiten Daten zu analysieren und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Gefahrensituation 330 vorhersagen. Sobald eine Wahrscheinlichkeit einer Gefahrsituation ermittelt wurde, wird das System operativ, um Daten an mindestens einen der Verkehrsteilnehmer zu übertragen, welche auf die Möglichkeit der Gefahrensituation 340 hinweisen. Das System kann operativ sein, um Steuerdaten an mindestens einen der Verkehrsteilnehmer zu übertragen und das Fahrzeug so zu steuern, dass die Gefahr vermieden wird. Die Steuerdaten können beispielsweise ein Steuersignal zur Verringerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs oder zum Anhalten des Fahrzeugs beinhalten. Die Steuerdaten können alternativ Informationen zur Verwendung durch einen menschlichen Benutzer beinhalten, z. B. einen Hinweis auf eine Gefahrensituation und einen Befehl, wie „Fahrzeug nähert sich von hinten, Vorsichtsmaßnahmen ergreifen.” Das System kann beim Ermitteln einer Gefahrensituation ferner geografische oder Umweltdaten berücksichtigen. So kann beispielsweise das System ermitteln, ob in einem Bereich des Verkehrsteilnehmers starker Nebel vorhanden ist und die Sichtweite möglicherweise verringert ist. Das System kann dann Daten an den Verkehrsteilnehmer übertragen, um ihn auf die Gefahrensituation hinzuweisen, und alternativ in Reaktion auf die Gefahrensituation automatisch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzieren und/oder die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern.
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Unter Bezugnahme auf 4 wird gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 400 zur Verarbeitung von Informationen in einem System für die Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern dargestellt. Die erste Phase des exemplarischen Verfahrens beinhaltet, dass jeder VRU seine Position und Geschwindigkeit ermittelt und die Daten über ein Netzwerk 410 teilt. Das System kann operativ sein, um seine Position per integrierter GPS-Funktion im Mobilgerät oder jegliches andere genaue Verfahren zu ermitteln. Der VRU wird dann operativ, um seine ID, Position und Geschwindigkeit zu übertragen, und kann unter Verwendung einer V2X-Verbindung über das Mobilfunknetz einen Zeitstempel senden.
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Während der zweiten Phase des exemplarischen Verfahrens kann ein Zentralprozessor, wie ein Zentralprozessor in einem Cloud-Netzwerk, oder ein beliebiges zentrales oder verteiltes Verarbeitungsschema, verwendet werden, um VRUs zu ermitteln, die dem Risiko einer Gefahrensituation 420 ausgesetzt sind. In Reaktion auf die Daten und Eingaben von den VRUs und den Fahrzeugen wird das Verfahren anschließend operativ, um VRUs zu identifizieren, langsame VRUs (wie Fußgänger oder Rollschuhfahrer) zu ermitteln und schnelle VRUs (wie Motorradfahrer oder Radfahrer) zu erkennen. Das System kann operativ sein, um von den VRUs erhaltene Daten konstant zu überwachen.
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Als Nächstes ist das System operativ, um in Reaktion auf die zuvor empfangenen Daten 430 eine Gefahrensituation für einen VRU zu ermitteln. Der gefährdete VRU wird auf Basis der Überwachung von Daten des VRU (wie Position, Geschwindigkeit und Zeitstempel) und Verwendung von Kartendaten, die dem Zentralprozessor zugänglich sind, identifiziert. VRUs, die sich in Gefahr oder unerwarteten Situationen befinden, lassen sich teilweise dadurch identifizieren, dass VRUs in hochmobilen Umgebungen, Entfernung und Richtung des VRU relativ zur Fahrzeugrichtung, schnelle Wechsel zwischen Bürgersteigen und Straße sowie unerwartete Positionen von VRUs (wie Radfahrer auf der Autobahn, Fußgänger auf Landstraßen) erkannt werden. In einem verteilten System kann in den Fahrzeugsystemen eine Warnung aktiviert werden. In einem zentralisierten System können die Verarbeitung und der Hinweis an die betreffenden Fahrzeuge über gefährdete VRUs sowie die Warnung im Fahrzeugsystem bewirkt werden. Das System kann ferner operativ sein, um die erwarteten Pfade des Fahrzeugs oder des VRU in Reaktion auf Kinematik-, GPS-, Beschleunigungsmesser- und Benutzereingaben (so vorhanden) zu ermitteln.
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Zusätzlich zum Übertragen von Warnungen an die VRUs und Fahrzeuge kann das System entscheiden, sobald ein gefährdeter VRU erkannt wird, die relative Position, den Bereich und/oder die Richtung dieses VRU zu messen. Das kann mit einem drahtlosen Netzwerk, wie WiFi, Mobilfunknetz oder anderer drahtloser Technik, erreicht werden. Direkte Überwachung kann den Vorteil haben, dass sie eine schnelle Benachrichtigung des VRU und anderer Benutzer im Bereich einer Gefahrensituation ermöglicht, ohne dass Übertragungen von diesem VRU empfangen und verarbeitet werden müssen.
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Unter Bezugnahme auf 5A zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 500 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Das System kann ein nicht zentralisiertes System sein, das Infrastruktur, wie eine Basisstation und/oder straßenseitige Einheit, nutzt. Die Vorrichtung 500 veranschaulicht die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 504 und einem VRU 506 über eine Mobilfunk-Basisstation 502, eine straßenseitige Einheit oder ein ähnliches Netzwerk. Das Fahrzeug 504 und der VRU 506 sind operativ, um mit der Mobilfunk-Basisstation 502 über DSRC oder ein Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21, zu kommunizieren.
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Unter Bezugnahme auf 5B zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 510 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Das System kann ein zentralisiertes System sein, das Infrastruktur, wie eine Basisstation oder eine straßenseitige Einheit, nutzt. Das System von Vorrichtung 510 veranschaulicht die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 516 und einem VRU 518 über eine Mobilfunk-Basisstation 514 oder ein ähnliches Netzwerk. Das Fahrzeug 516 und der VRU 518 sind operativ, um mit der Mobilfunk-Basisstation 514 über DSRC oder ein Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21, zu kommunizieren. Die Mobilfunk-Basisstation 514 ist mit einem zentralen Server 512 verbunden, der operativ ist, um Daten vom Fahrzeug 516 und VRU 518 zu verarbeiten, sodass sich eine Gefahrensituation, wie oben beschrieben, ermitteln lässt.
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Unter Bezugnahme auf 5C zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 520 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Das System kann aus direkter Kommunikation in einem nicht zentralisierten Szenario bestehen (z. B. direkte Mobilfunkverbindung oder DSRC). Das System der Vorrichtung 520 veranschaulicht Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 522 und einem VRU 524 über eine nicht zentralisierte Direktverbindung. Das Fahrzeug 522 und der VRU 524 sind operativ, um über DSRC oder ein Mobilfunkkommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21 bzw. ein anderes Drahtloskommunikationsprotokoll, einschließlich Infrarot-Verbindungen, zu kommunizieren.
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Unter Bezugnahme auf 5D zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 530 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Das System kann ein nicht zentralisiertes Szenario sein, das Infrastruktur und direkte Kommunikation nutzt. Das System von Vorrichtung 530 veranschaulicht Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 534 und einem VRU 536 über eine Mobilfunk-Basisstation 532, eine straßenseitige Einheit oder eine ähnliche Netzwerkeinheit. Das Fahrzeug 534 und der VRU 536 sind operativ, um mit der Mobilfunk-Basisstation 502 über DSRC oder ein Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21, zu kommunizieren. Das Fahrzeug 534 und der VRU 536 sind operativ, um miteinander über DSRC oder ein Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21 bzw. andere Drahtloskommunikationsprotokolle, einschließlich Infrarot-Verbindungen, zu kommunizieren, zum Beispiel via DSRC oder eine direkte Mobilfunkverbindung (beispielsweise eine Fahrzeug-zu-Fußgänger(V2P)- oder Vorrichtung-zu-Vorrichtung(D2D)-Verbindung) oder WiFi Direct oder ein anderes Drahtloskommunikationsprotokoll einschließlich Infrarot-Verbindungen.
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Unter Bezugnahme auf 5E zeigt ein Blockdiagramm eine exemplarische Implementierung einer Vorrichtung 540 zur Vermeidung von Unfällen mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern. Das System kann ein zentralisiertes Szenario sein, das Infrastruktur und direkte Kommunikation nutzt. Das System von Vorrichtung 540 veranschaulicht Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 546 und einem VRU 548 über eine Mobilfunk-Basisstation 544, eine straßenseitige Einheit oder eine ähnliche Netzwerkeinheit. Das Fahrzeug 546 und der VRU 548 sind operativ, um mit der Mobilfunk-Basisstation 544 über DSRC oder ein Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21, zu kommunizieren. Die Mobilfunk-Basisstation 544 ist mit einem zentralen Server 542 verbunden, der operativ ist, um Daten vom Fahrzeug 546 und VRU 548 und/oder umgekehrt zu verarbeiten, damit eine Gefahrensituation, wie oben beschrieben, ermittelt werden kann. Das Fahrzeug 546 und der VRU 548 sind operativ, um über DSRC oder ein Mobilfunkkommunikationsprotokoll, wie 4G, Mobile WiMAX, LTE und/oder IEEE 802.21 bzw. ein anderes Drahtloskommunikationsprotokoll, einschließlich Infrarot-Verbindungen, miteinander zu kommunizieren.
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Obwohl diese exemplarische Ausführungsform im Kontext eines voll funktionierenden Computersystems beschrieben wird, versteht es sich, dass Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nicht flüchtigen computerlesbaren Signalträgermedien verbreitet werden können, die verwendet werden, um das Programm und die zugehörigen Befehle zu speichern und deren Verbreitung auszuführen, wie ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, welches das Programm und Computerbefehle enthält, die darin gespeichert sind, um einen Computerprozessor zu veranlassen, das Programm auszuführen. Ein derartiges Programmprodukt kann vielerlei Formen annehmen, wobei die vorliegende Offenbarung in gleicher Weise, unabhängig von der spezifischen für die Verbreitung verwendeten Art von computerlesbarem Signalträgermedium, Anwendung findet. Zu den Beispielen für Signalträgermedien gehören: beschreibbare Medien, wie z. B. Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Speicherplatten, sowie Übertragungsmedien, wie z. B. digitale und analoge Kommunikationsverbindungen.
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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 Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.21 [0036]
- IEEE 802.21 [0037]
- IEEE 802.21 [0038]
- IEEE 802.21 [0039]
- IEEE 802.21 [0039]
- IEEE 802.21 [0040]
- IEEE 802.21 [0040]
