DE102017217047A1

DE102017217047A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017217047A1
Application number: DE102017217047.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schindler; Volker Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs. Der Kern der Erfindung besteht in den folgenden Schritten:• Erfassen (202; 109) einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs,• Erfassen (203; 101, 104, 105, 106) von Fahrerdaten, die das Verhalten und/oder den Zustand des Fahrers (102) des Kraftfahrzeugs (100) repräsentieren,• Klassifizieren (204, 205, 206; 103, 108, 110) der erfassten Falschfahrt wenigstens abhängig von den erfassten Fahrerdaten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einer Vorrichtung zur Klassifizierung einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs gemäß den Merkmalen der unabhängig formulierten Ansprüche.
Stand der Technik
Falschfahrer, auch als Geisterfahrer bezeichnet, verursachen im Fall eines Unfalls Tote, Verletzte und erheblichen Sachschaden. Unter einer Falschfahrt wird hier das Fahren entgegen der vorgeschriebenen Fahrtrichtung auf einer Richtungsfahrbahn verstanden. Eine Richtungsfahrbahn ist eine vom Gegenverkehr baulich getrennte Fahrbahn. Richtungsfahrbahnen sind auf Autobahnen oder Schnellstraßen, wie ausgebauten Bundesstraßen, zu finden. Falschfahrten können in Vorwärtsfahrten und Rückwärtsfahrten unterteilt werden, wobei die Vorwärtsfahrten durch eine falsche Auffahrt oder durch Wenden initiiert werden.
Über die Hälfte der Falschfahrten beginnt an Anschlussstellen von Bundesautobahnen. Gerade bei den Falschfahrten auf Autobahnen kommt es bei Unfällen aufgrund der hohen Fahrgeschwindigkeiten und damit der hohen Kollisionsgeschwindigkeiten häufig zu Unfällen mit Todesfolge.
Die Erkennung von Falschfahrten über Navigationsgeräte ist nicht immer zuverlässig möglich, da die Informationen des Navigationsgerätes, wie Straßenklasse und -richtung, für die meisten Fälle der Falschfahrten zu spät erfolgen, das heißt, dass sich die Fahrzeuge dann bereits im Fahrschlauch entgegen der Fahrtrichtung befinden.
Moderne Kraftfahrzeuge verwenden Inertialsensoren, wie Beschleunigungs- und Gierratensensoren, sowie den Lenkwinkel zur Bestimmung des Fahrzeugzustandes, um Sicherheits- und Komfortsysteme zu realisieren. Darüber hinaus verfügt eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen heutzutage über ein internes GPS-Modul, zum Beispiel für ein Navigationssystem oder eine Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs. Bereits jetzt und zukünftig werden immer mehr Kraftfahrzeuge mit Video-Sensorik ausgestattet, welche ebenfalls unterschiedliche Informationen verarbeitet und ausgibt.
Im aktuellen cloudbasierten Falschfahrerwarner-System werden die Falschfahrer erkannt, indem die GPS-Positionen vom Fahrzeug in die Cloud, also an eine fahrzeugexterne Rechner-/Speichereinheit, gesendet, dort verarbeitet und identifiziert wird. Dies basiert rein auf die GPS-Position. Vom Fahrer selbst hat man aber keinerlei Information. Man kann nicht bestimmt, ob die Falschfahrt mutwillig oder versehentlich zustande gekommen ist.
Der grundsätzliche Ansatz, ein entgegen einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung fahrendes Fahrzeug unter Verwendung einer sensorbasierenden Fahrerbeobachtung und/oder Informationen aus einer Cloud zu detektieren, ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2014 221 675 A1 und der DE 10 2015 213 526 A1 . Ebenso ist bekannt einen Falschfahrer, insbesondere einen absichtlich entgegen einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung fahrenden Falschfahrer, zu warnen und/oder einen direkten Kontakt mit diesem aufzubauen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs. Der Kern der Erfindung besteht in den folgenden Schritten:

• Erfassen einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs,
• Erfassen von Fahrerdaten, die das Verhalten und/oder den Zustand des Fahrers des Kraftfahrzeugs repräsentieren, und
• Klassifizieren der erfassten Falschfahrt wenigstens abhängig von den erfassten Fahrerdaten.

Als Falschfahrt wird dabei eine Fahrt entgegen der zugelassenen Fahrtrichtung erfasst.
Für die Erfassung der Fahrerdaten können nun verschiedenen Alternativen einzeln oder in beliebiger Kombinationen verwendet werden:

• Als Fahrerdaten können die vom Fahrer induzierten Lenkbewegungen erfasst werden.
• Als Fahrerdaten kann ein Vitalparameter des Fahrers erfasst werden, wobei insbesondere die Herzfrequenz bzw. der Puls erfasst wird.
• Als Fahrerdaten kann der vom Fahrer erzeugte Schweiß am Sitz und/oder Lenkrad erfasst werden.
• Als Fahrerdaten kann die Lautstärke und/oder die Art der im Innenraum des Kraftfahrzeugs zu hörenden Musik erfasst werden.
• Als Fahrerdaten können die Daten einer auf wenigstens Teile des Fahrers gerichteten Kamera erfasst werden.
• Als Fahrerdaten kann der Öffnungszustand wenigstens einer Öffnung des Fahrzeuginnenraums zum Fahrzeugaußenraum erfasst werden.
• Als Fahrerdaten können Fahrdynamikwerte erfasst werden, die die Fahrzeugdynamik des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Hierbei ist insbesondere vorgesehen ist, dass als Fahrdynamikwerte
- • die Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder
- • die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder
- • die Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder
- • die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder
- • das Gierverhalten (Giergeschwindigkeit und/oder .beschleunigung) des Kraftfahrzeugs

Das Klassifizieren der erfassten Falschfahrt kann abhängig von den aktuell erfassten Fahrerdaten und den in der Vergangenheit erfassten Fahrerdaten geschehen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs mit

• Erfassungsmitteln zur Erfassung einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs,
• Erfassungsmitteln zur Erfassung von Fahrerdaten, die das Verhalten und/oder den Zustand des Fahrers des Kraftfahrzeugs repräsentieren, und
• Klassifizierungsmitteln zur Klassifizierung der erfassten Falschfahrt wenigstens abhängig von den erfassten Fahrerdaten.

Sowohl das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung findet vorzugsweise in einer fahrzeugexternen Rechen-/Speichereinheit (Cloud) bzw. ist Bestandteil einer fahrzeugexternen Rechen-/Speichereinheit (Cloud). Beides kann aber auch vollständig oder teilweise fahrzeugintern implementiert sein.
Erfindungsgemäß wird also festgestellt, um welche Art von Falschfahrt es sich handelt. Dies wird mit Hilfe von Zusatz-Sensorik im Fahrzeug verbessert.
Zurzeit kommen immer mehr Sensoren serienmäßig ins Fahrzeug - auch in Hinblick auf das automatisierte Fahren. Hierfür ist es essentiell wichtig, den Fahrer zu beobachten, um zu wissen, womit der Fahrer beschäftigt ist und wie es ihm geht. Mit folgender Fahrerbeobachtungs-Sensorik kann man die erfindungsgemäße Art der Falschfahrt besser klassifizieren:
LWS Lenkwinkelsensor:

• Über den Lenkwinkelsensor kann man erkennen, ob der Fahrer müde ist oder eher aufgeregt. Ein müder Fahrer fährt vermutlich eher unbeabsichtigt entgegen der zugelassenen Fahrtrichtung auf die Autobahn, ein aufgeregter Fahrer eher mutwillig.

Herzfrequenz:

• Immer mehr Fahrzeuge können am Lenkrad die Herzfrequenz des Fahrers bestimmen. Dies liefert ebenfalls ein Indiz dafür, dass der Fahrer eher aufgeregt (hoher Herzschlag) oder eher müde oder z.B. Unterzucker, usw. hat (niedriger Puls). Mit niedrigem Puls fährt der Fahrer wohl eher nicht absichtlich verkehrt auf eine Autobahn.
• Es gibt noch andere Fahrerbeobachtungssysteme z.B. ein Armband oder Smartwatches um den Puls zu messen.

Kamera:

• Mit Hilfe einer Fahrerbeobachtungskamera kann sehr gut erkannt werden, in welcher Situation sich der Fahrer befindet. Sind die Augen weit offen, so ist der Fahrer fit und munter, sind die Augen eher geschlossen, kann es eher vorkommen, dass er die Auffahrt zu einer Autobahn falsch benutzt. Das bedeutet:
- ◯ Augen weit offen: mutwillige Falschfahrt
- ◯ Augen geschlossen: unbeabsichtigte Falschfahrt Schweißerkennung am Sitz oder am Lenkrad:
• Schwitzt der Fahrer, so ist er eher selbstmordgefährdet, das heißt die Falschfahrt ist eher mutwillig.

Radiosender oder Lautstärke des Radios im Fahrzeug:

• Aggressive und laute Musik lässt auf eine mutwillige Falschfahrt schließen während bei entspannter Musik die Falschfahrt eher unbeabsichtigt geschieht.

Seitenscheiben:

• Sind die Fahrzeugscheiben offen, so ist eher auf einen wachen Fahrer zu schließen während geschlossene Scheiben eine müden Fahrer nahelegen. Dieser Faktor ist eventuell nicht ganz so stark zu bewerten wie die vorangehend ausgeführten Faktoren.

Geschwindigkeit des Fahrzeugs:

• Fährt der Fahrer schnell, so ist dies eher ein Indiz dafür, dass die Falschfahrt, möglicherweise aus Selbstmordgründen, mutwillig geschieht:
- ◯ hohe Geschwindigkeit: mutwillige Falschfahrt
- ◯ Niedrige Geschwindigkeit: unbeabsichtigte Falschfahrt Fahrprofil:
• Mit Hilfe von Daten aus den Steuergeräten des Fahrzeugs wie beispielsweise einem Motor- und oder Bremssteuergerät (ESP) oder auch nur vom Smartphone kann der Fahrer klassifiziert werden. Hier könnte man ein Vergleich anstellen. Ist der Fahrer sonst ein eher ruhiger Fahrer und fährt jetzt plötzlich schnell und ruckartig, stimmt ebenfalls etwas nicht. Dies könnte somit auch ein Indiz für eine mutwillige Falschfahrt sein.

Diese und noch mehr Sensordaten können in die Cloud geschickt und bewertet bzw. klassifiziert werden. Hierdurch kann bestimmt werden um welche Art des Falschfahrens es sich handelt, um eine mutwillige oder unbeabsichtigte.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Anschlussstelle einer Richtungsfahrbahn,
2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuer- und Erfassungseinrichtung, und
3 in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Straße oder Autobahn 1 mit zwei baulich voneinander getrennten Richtungsfahrbahnen 2 sowie eine Anschlussstelle 3. Die Anschlussstelle 3 hat eine Auffahrrampe 4 und eine Abfahrrampe 5. Ausgehend von einer gemeinsamen Fahrbahn 6 dient die Auffahrrampe 4 oder Auffahrt zur Auffahrt auf die Richtungsfahrbahn 2 der Autobahn 1, während die Abfahrrampe 5 oder Abfahrt zum Verlassen der Richtungsfahrbahn 2 dient.
Ein Kraftfahrzeug 20 ist in unterschiedlichen Positionen dargestellt. Unter dem Begriff Fahrzeug oder Kraftfahrzeug werden hier sämtliche angetriebenen Verkehrsmittel, wie zum Beispiel Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Motorräder usw., verstanden.
Die Einfahrt des Kraftfahrzeugs 20 ist von einer Zufahrtstraße 7 in die Anschlussstelle 3 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 20 biegt nicht korrekterweise in die Fahrspur der Auffahrrampe 4 ein, sondern fälschlicherweise in die Fahrspur der Abfahrrampe 5. Dabei überquert das falsch fahrende Fahrzeug 20 entweder eine Stopp-Linie 8 oder eine Sperrlinie 9. Die Stopp-Linie 8 bildet den Übergang für korrekt fahrende Fahrzeuge auf der Abfahrrampe 5 zu der Zufahrtstraße 7. Die Sperrlinie 9 trennt im Bereich der gemeinsamen Fahrbahn 6 die Abfahrrampe 5 und die Auffahrrampe 4 voneinander.
Im Bereich der Stopp-Linie 8 oder dahinter sind zwei Verbotsschilder 10 aufgestellt, welche die Einfahrt in die Abfahrrampe 5 verbieten. Diese Schilder entsprechen dem Schild 2620 der Straßenverkehrsordnung (StVO). Weiterhin ist ein Richtungsschild 11 aufgestellt, das die Vorbeifahrt rechts an diesem Schild vorschreibt. Dieses Schild entspricht dem Schild 222 der Straßenverkehrsordnung.
In 2 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 100 dargestellt, welches beispielsweise dem Falschfahrer 20 aus 1 entspricht. Das Kraftfahrzeug 100 umfasst einen Fahrer 102, der das skizzierte Lenkrad bedient. An dem Lenkrad ist zumindest ein Sensor 102 angeordnet, der einen Vitalparameter des Fahrers 102 wie den Puls und/oder den über die Hände abgesonderten Schweiß des Fahrers 102 erfasst. Die Vitalparameter des Fahrers 102 wie den Puls und/oder den Schweiß des Fahrers kann auch alternativ oder in Kombination mit dem Sensor 107 erfasst werden. Der Sensor 107 kann im Fahrersitz eingebaut sein oder beispielsweise als Smartwatch am Körper des Fahrers getragen werden.
Mit dem Bezugszeichen 104 ist eine Innenraumkamera gekennzeichnet, die wenigstens auf Teile des Fahrers 102 gerichtet ist, insbesondere auf das Gesicht.
Die Lenkbewegungen des Lenkrades werden mittels des Sensors 105 detektiert. Hierzu kann der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit erfasst werden.
Die Fahrdynamikwerte wie die Längs- und/oder Quergeschwindigkeit und/oderbeschleunigung und/oder die Gierrate des Kraftfahrzeugs 100 werden durch den Sensor bzw. das Sensormodul 106 erfasst.
Mit dem Bezugszeichen 103 ist eine fahrzeuginterne Auswerteeinheit bezeichnet, der die erwähnten Sensordaten zugeführt werden. Über das Sende-/Empfangsmodul 108 können die Daten als Rohdaten oder bereits verarbeitet an eine fahrzeugexterne Rechen-/Speichereinheit 110 gesendet werden.
Mit dem Bezugszeichen 109 ist eine Einheit zur Erfassung einer Falschfahrt bezeichnet.
Anhand der 3 wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs beispielhaft in Form eines Flussdiagramms erläutert.
Nach dem Startschritt 201 wird im Schritt 202 ermittelt, ob eine Falschfahrt vorliegt oder nicht. Dies kann beispielsweise wie in dem eingangs erwähnten Stand der Technik geschehen. Dies kann in Reaktion auf einen oder mehrere Sensoren des Kraftfahrzeugs und/oder externe Sensoren geschehen, wenn der Sensor eine Falschfahrt detektiert. Zum Beispiel wird die Überfahrt einer Stopp-Linie 8 oder einer Sperrlinie 9 der Anschlussstelle 3 der Richtungsfahrbahn 2 durch das Kraftfahrzeug 20 erfasst. Diese Erfassung kann auf Video- und/oder Navigationsdaten basieren. Die Überfahrt der Stopp-Linie 8 oder der Sperrlinie 9 kann entweder direkt über eine Kameraraufzeichnung dieser Linien oder indirekt über eine Vorbeifahrt an eventuell vorhandenen Verbotsschildern und/oder dem Richtungsschild 11 erfasst werden. Eine in der Regel bei der Erfassung einer Falschfahrt zentrale Rolle spielt die möglichst genaue Erfassung der Position des Fahrzeugs mittels GPS und der Vergleich der Position mit einer möglichst genauen Karte.
Wird im Schritt 202 festgestellt, dass eine Falschfahrt vorliegt, so werden im Schritt 203 die anhand der 2 gezeigten Sensoren detektierten Fahrerdaten erfasst. Andernfalls wird zum Endschritt 207 übergegangen.
Im Schritt 204 wird dann die Falschfahrt klassifiziert in eine mutwillige, also eine vom Fahrer bewusst herbeigeführte Falschfahrt (205) oder in eine unbeabsichtigte, also eine vom Fahrer nicht beabsichtigte Falschfahrt (206) handelt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014221675 A1 [0007]
DE 102015213526 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs (100), gekennzeichnet durch die Schritte: • Erfassen (202; 109) einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs, • Erfassen (203; 101, 104, 105, 106) von Fahrerdaten, die das Verhalten und/oder den Zustand des Fahrers (102) des Kraftfahrzeugs (100) repräsentieren, • Klassifizieren (204, 205, 206; 103, 108, 110) der erfassten Falschfahrt wenigstens abhängig von den erfassten Fahrerdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Falschfahrt eine Fahrt entgegen der zugelassenen Fahrtrichtung erfasst wird (202; 109).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten die vom Fahrer induzierten Lenkbewegungen erfasst werden (203; 105).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten ein Vitalparameter (107, 101) des Fahrers (102) erfasst wird, wobei insbesondere die Herzfrequenz bzw. der Puls erfasst wird (203).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten der vom Fahrer (102) erzeugte Schweiß am Sitz und/oder Lenkrad erfasst wird (203; 102, 107).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten die Lautstärke und/oder die Art der im Innenraum des Kraftfahrzeugs zu hörenden Musik erfasst wird (203).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten die Daten einer auf wenigstens Teile des Fahrers (102) gerichteten Kamera (104) erfasst werden (203).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten der Öffnungszustand wenigstens einer Öffnung des Fahrzeuginnenraums zum Fahrzeugaußenraum erfasst wird (203).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerdaten die Fahrzeugdynamik repräsentierende Fahrdynamikwerte erfasst werden (106), wobei insbesondere vorgesehen ist, dass als Fahrdynamikwerte • die Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder • die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder • die Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder • die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder • das Gierverhalten des Kraftfahrzeugs erfasst wird (203).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren der erfassten Falschfahrt abhängig von den aktuell erfassten Fahrerdaten und den in der Vergangenheit erfassten Fahrerdaten geschieht (204, 205, 206).
Vorrichtung zum Klassifizieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass • Erfassungsmittel (109) zur Erfassung einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs (100), • Erfassungsmittel (101, 104, 105, 106) zur Erfassung von Fahrerdaten, die das Verhalten und/oder den Zustand des Fahrers (102) des Kraftfahrzeugs (100) repräsentieren, • Klassifizierungsmittel (103, 108, 110) zur Klassifizierung der erfassten Falschfahrt wenigstens abhängig von den erfassten Fahrerdaten vorgesehen sind.