DE102018210852A1 - Verfahren zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten durch ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld eines Fahrzeuges, wobei das Umfeld durch Fahrzeugsensoren erfasst wird, basierend auf den Sensordaten der Fahrzeugsensoren ein Umfeldmodell erstellt wird, aus dem Umfeldmodell ein rechtswidriges Verhalten von dem mindestens einen Verkehrsteilnehmer erkannt wird, die Sensordaten in einem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens als Beweismaterial gespeichert werden. Des Weiteren sind eine Steuereinheit, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium offenbart.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld eines Fahrzeuges. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuereinheit, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium.
  • Stand der Technik
  • Autofahrer werden im Verkehr häufig durch rechtswidriges Fahrverhalten, welches eine Ordnungswidrigkeit oder eine Straftat darstellen kann, von Verkehrsteilnehmern gefährdet und belästigt. Derartiges rechtwidriges Fahrverhalten kann beispielsweise durch überhöhte Geschwindigkeit, unerlaubtes Überholen oder zu dichtes Auffahren gegeben sein. Oftmals führen solche Vergehen zwar nicht zu Unfällen, können jedoch Angst und Verunsicherung bei den betroffenen Autofahrern verursachen. Derartige Vergehen werden aus Mangel an Beweisen und wegen dem bürokratischen Aufwand oftmals nicht angezeigt.
  • Es sind bereits Verfahren zum Überwachen von einer Geschwindigkeit von Verkehrsteilnehmern bekannt. Insbesondere werden derartige Verfahren zum Durchführen von behördlichen Geschwindigkeitskontrollen eingesetzt. Dabei können derartige Verfahren in stationäre und mobile Systeme unterteilt werden.
  • Bei mobilen Systemen, beispielsweise in zivilen Einsatzfahrzeugen, wird oftmals das sogenannte „Police-Pilot-System“ verwendet. Das Einsatzfahrzeug muss hierfür mit einem konstanten oder einem sich vergrößernden Abstand hinter einem Verkehrsteilnehmer fahren. Dies erfolgt innerhalb einer definierten Zeitspanne und wird kamerabasiert überwacht. Nach Ablauf der Zeitspanne kann die Geschwindigkeit des verfolgten Verkehrsteilnehmers berechnet werden.
  • Aus der DE 10 2017 115 309 A1 ist ein autonomes Polizeifahrzeug bekannt, welches polizeiliche Routineaufgaben, wie etwa das Ausstellen von Strafzetteln für Geschwindigkeitsübertretung oder Nichtbeachten eines Stoppschilds, automatisiert ausführt. Weiterer Stand der Technik ist aus der DE 10 2011 015 945 A1 und der US 2011/0234749 A1 bekannt.
  • Die bisher bekannten Lösungen weisen einen hohen Verwaltungsaufwand auf und sind aktiv von den jeweiligen Betreibern auszuführen. Insbesondere besteht keine Möglichkeit für die betroffenen Fahrer die Beweise einer derartigen Situation zu sichern und an die Behörden weiterzuleiten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren zum Ermitteln und zum Nachweisen von Verkehrsvergehen vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld eines Fahrzeuges bereitgestellt. In einem Schritt wird das Umfeld des Fahrzeuges durch Fahrzeugsensoren erfasst. Basierend auf den Sensordaten der Fahrzeugsensoren wird, insbesondere von einer Steuereinheit des Fahrzeuges, ein Umfeldmodell erstellt. In einem weiteren Schritt wird aus dem Umfeldmodell ein rechtswidriges Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer erkannt. Nach einem Erkennen des rechtswidrigen Verhaltens werden die Sensordaten in einem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens als Beweismaterial gespeichert.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder eine Steuereinheit diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, bereitgestellt.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist, bereitgestellt.
  • Automatisierte Fahrzeuge, insbesondere teilautomatisierte, hochautomatisierte oder vollautomatisierte Fahrzeuge, weisen eine Vielzahl an Fahrzeugsensoren auf. Derartige Fahrzeugsensoren können Kamerasensoren, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren, Ultraschallsensoren und dergleichen sein. Als Bestandteil ihrer automatisierten Fahrfunktion berechnen diese Fahrzeuge kontinuierlich ein Umfeldmodell, eine sogenanntes Perception. Diese Umfeldmodellberechnung beinhaltet das Tracking anderer Fahrzeuge bzw. das Verfolgen der Trajektorien benachbarter Verkehrsteilnehmer.
  • Das von den automatisierten Fahrzeugen berechnete Umfeldmodell kann zum Erkennen von rechtswidrigem Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmer herangezogen werden. Insbesondere können die Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld des automatisierten Fahrzeuges auf rechtswidriges Verhalten kontinuierlich geprüft werden.
  • Bei einer Erkennung einer Regelverletzung können die gesammelten Sensordaten für das relevante Zeitfenster kryptographisch signiert und gespeichert werden. Die Sensordaten können beispielsweise Videoaufnahmen oder Bilder aufweisen, durch welche eine Identifikation der Verkehrsteilnehmer über ein Nummernschild ermöglichen. Des Weiteren kann auch der Fahrer von den Sensordaten erfasst werden. Optional kann eine Gesichtserkennung zum Identifizieren des Fahrers angewandt werden.
  • Die folgenden Verkehrsvergehen können beispielsweise durch ein automatisiertes Fahrzeug detektiert werden:
    • - zu dichtes Auffahren und dadurch eine Nötigung,
    • - überhöhte Geschwindigkeit,
    • - unerlaubtes Überholen,
    • - Ausbremsen von Verkehrsteilnehmern,
    • - Überholbehinderung,
    • - rechts überholen,
    • - Missachtung des Rechtsfahrgebots,
  • Wird ein derartiges Verkehrsvergehen erkannt, so werden die hierfür als Beweismittel notwendigen Sensordaten in einer Speichereinheit gespeichert. Die Speichereinheit kann fahrzeugintern oder fahrzeugextern angeordnet sein. Es kann somit eine automatisierte Beweismittelsicherung realisiert werden, welche einen bürokratischen Aufwand reduzieren kann.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine flächendeckende und preisgünstige Verkehrskontrolle durchgeführt werden, welche bisherige kostenintensive behördliche Kontrollen ersetzen oder zumindest reduzieren kann. Durch eine zunehmende Anzahl an Kontrollen kann die Beweisaufnahme derartiger Vergehen optimiert und eine abschreckende Wirkung erzielt werden. Die Anzahl an Verkehrsvergehen und Unfällen kann somit gesenkt und die Sicherheit im Verkehr erhöht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Sensordaten verschlüsselt und/oder kryptografisch signiert als Beweismaterial gespeichert. Bevorzugterweise kann die Fahrzeugsoftware und die Fahrzeugsoftware, zumindest im Bereich der mindestens einen zuständigen Steuereinheit, tamperresistent bzw. manipulationssicher ausgestaltet sein. Hierdurch kann die Integrität der als Beweismaterial gesicherten Sensordaten gewährleistet und gesichert werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Sensordaten in dem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens fahrzeugintern in einem Speicher einer Steuereinheit oder fahrzeugextern in einem Speicher einer Servereinheit gespeichert. Hierdurch können die relevanten Sensordaten schnell und effizient fahrzeugintern hinterlegt werden. Alternativ können die ermittelten Sensordaten, welche als ein Beweismittel für ein rechtswidriges Verhalten eines Verkehrsteilnehmers dienen, über eine Kommunikationsverbindung an eine fahrzeugexterne Servereinheit übermittelt und in der Servereinheit gespeichert oder weiterverarbeitet werden. Beispielsweise können die Sensordaten fahrzeugextern analysiert und ausgewertet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die als Beweismaterial gespeicherten Sensordaten zum Vorbereiten oder Erstellen einer Anzeige an eine Überwachungsbehörde über eine Kommunikationsverbindung an eine externe Servereinheit übermittelt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Möglichkeit für einen Fahrer realisiert werden, welche den Prozess einer Anzeigeerstattung vereinfacht. Dies kann insbesondere durch die automatische Beweisaufnahme bei unerlaubtem Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmer durch das Fahrzeug und durch eine automatische Anzeige des rechtswidrigen Verhaltens bei Behörden umgesetzt werden.
  • Die Erkennung eines rechtswidrigen Vorfalls kann dem Fahrer über ein sogenanntes human-machine interface mitgeteilt werden. Auf Knopfdruck kann der Fahrer eine Meldung an die Behörden veranlassen. Dazu werden die für den Vorfall relevanten Sensordaten über die Kommunikationsverbindung, welche eine Mobilfunkverbindung sein kann, an eine Backend-Software oder die externe Servereinheit übertragen, die aus den übermittelten Daten eine Anzeige entsprechend den behördlichen Vorgaben erstellen kann.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer Abstände zwischen den Verkehrsteilnehmern und zwischen dem Fahrzeug zu den Verkehrsteilnehmern ermittelt und basierend auf der Geschwindigkeit der jeweiligen Verkehrsteilnehmer bewertet. Hierfür kann das Fahrzeug die fahrzeuginternen Sensoren einsetzen. Die Fahrzeugsensoren können beispielsweise Kameras, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren, Ultraschallsensoren, GPS-Sensoren, Radsensoren und dergleichen sein. Durch die Fahrzeugsensoren werden kontinuierlich Sensordaten bzw. Messdaten generiert werden. Die Sensordaten können beispielsweise in Form von Point Clouds und Doppler-Shifts, Videoaufnahmen, Verkehrszeichenerkennungen und Positionsdaten vorliegen.
  • Perception-Algorithmen können aus den Sensordaten ein Umfeldmodell erstellen, welches eine Trennung von statischer Umwelt und bewegten Objekten aufweist. Als bewegte Objekte werden insbesondere andere Fahrzeuge erkannt und ihre Bewegungen mit Tracking-Algorithmen verfolgt. Dabei erfolgt insbesondere eine Berechnung von Positionen, Geschwindigkeiten und Richtungen anderer Verkehrsteilnehmer. Das Umfeldmodell wird im Abtastbereich der Sensoren des Fahrzeuges erstellt und kann durch Vorhersagen über die Abtastgrenzen der Fahrzeugsensoren hinausgehen. Lokale Informationen wie beispielsweise Tempolimits oder Überholverbote sind als Kartendaten verfügbar und/oder werden von der Verkehrszeichenerkennung des Fahrzeugs geliefert.
  • Aus den berechneten Geschwindigkeiten kann ein geschwindigkeitsabhängiger Sicherheitsabstand zwischen den Verkehrsteilnehmern definiert werden. Messfehler der Fahrzeugsensoren und Fehler des Umfeldmodells können durch Toleranzbereiche berücksichtigt werden. Basierend auf einem Schwellwertvergleich kann geprüft werden, ob ein ausreichender Sicherheitsabstand eingehalten wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer die Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit verglichen. Hierdurch können die ermittelten Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer mit lokalen Geschwindigkeitsbeschränkungen verglichen werden. Die Geschwindigkeitsbeschränkungen können hierbei als ein Schwellwert herangezogen werden. Die Geschwindigkeitsbeschränkungen können durch Auslesen von Schildern und/oder durch Navigationskarten ermittelt werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer die Trajektorien der Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeuges erkannt und im Hinblick auf lokale Überholverbote oder rechtswidrige Überholvorgänge geprüft. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Fahrspuren und Spurwechsel der Verkehrsteilnehmer erkannt und auf Verletzung eines lokalen Überholverbots geprüft werden. Die entsprechenden Trajektorien können aus dem Umfeldmodell entnommen und als Beweismittel gesichert werden.
  • Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeuganordnung zum Durchführen und zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeuganordnung 1. Der Einfachheit halber ist ein automatisierbares Fahrzeug 2 und zwei weitere Verkehrsteilnehmer 4, 6 dargestellt. Die weiteren Verkehrsteilnehmer 4, 6 sind ebenfalls Fahrzeuge, welche in einem Abtastbereich A des Fahrzeugs 2 angeordnet sind.
  • Das Fahrzeug 2 weist ein fahrzeuginternes Sensor-Steuergerät 8 auf, welche mit Fahrzeugsensoren 10 datenleitend gekoppelt ist. Das Sensor-Steuergerät 8 dient zum Auslesen der Fahrzeugsensoren 10. Die ausgelesenen Sensordaten des Sensor-Steuergerätes 8 werden einer fahrzeuginternen Steuereinheit 12 übermittelt. Alternativ oder zusätzlich können die Fahrzeugsensoren 10 oder ein Teil der Fahrzeugsensoren 10 direkt mit der Steuereinheit 12 datenleitend gekoppelt sein. Die Steuereinheit 12 ist dazu ausgerichtet, die durch die Fahrzeugsensoren 10 ermittelten Sensordaten auszuwerten und ein Umfeldmodell basierend auf den Sensordaten zu erstellen. Des Weiteren ist die Steuereinheit 12 zusammen mit den Fahrzeugsensoren 10 dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 12 ein Fahrerassistenz-Steuergerät mit einem Umfeldmodell und einer Vergehenserkennung sein.
  • Die Fahrzeugsensoren 10 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel Radarsensoren, können jedoch auch LIDAR-Sensoren, Ultraschallsensoren, Kamerasensoren und dergleichen sein.
  • Durch die Fahrzeugsensoren 10 wird detektiert, dass ein Verkehrsteilnehmer 4 das Ego-Fahrzeug 2 überholt. Gleichzeitig wird durch die Fahrzeugsensoren 10 erkannt, dass der weitere Verkehrsteilnehmer 6 einen zu geringen Abstand AB zum Fahrzeug 2 einhält.
  • Die Steuereinheit 12 kann dieses Vergehen einem Fahrer des Fahrzeuges 2 mitteilen. Vorzugsweise kann dies über ein human-machine interface 14 erfolgen.
  • Parallel zu der Mitteilung über das human-machine interface 14 werden die relevanten Sensordaten zum erkannten Vergehen des Verkehrsteilnehmers 6 von der Steuereinheit 12 signiert und in einem fahrzeuginternen Speicher 16 hinterlegt. Bevorzugterweise sind der fahrzeuginterne Speicher 16 und die Steuereinheit 12 manipulationssicher ausgestaltet.
  • Automatisiert oder durch Abfrage des Fahrers des Fahrzeugs 2 können die relevanten und gespeicherten Sensordaten über eine Kommunikationseinheit 18 versendet werden. Durch die Kommunikationseinheit 18 kann eine Kommunikationsverbindung 20 zu einer externen Servereinheit 22 hergestellt werden. Die Kommunikationsverbindung 20 kann beispielsweise eine Mobilfunkverbindung gemäß einem GSM, UMTS, LTE und dergleichen Standard sein.
  • Die Servereinheit 22 kann basierend auf den übermittelten Sensordaten das Vergehen des Verkehrsteilnehmers 6 ermitteln oder prüfen und eine Anzeige 24 zum Weiterleiten an Behörden generieren.
  • In der 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens 26 zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer 4, 6 in einem Umfeld A des Fahrzeuges 2 dargestellt.
  • In einem Schritt 27 wird das Umfeld A durch Fahrzeugsensoren 10 erfasst. Basierend auf den Sensordaten der Fahrzeugsensoren 10 wird ein Umfeldmodell durch die Steuereinheit 12 erstellt 28. Anschließend wird aus dem Umfeldmodell ein rechtswidriges Verhalten von dem mindestens einen Verkehrsteilnehmer 6 erkannt 29. Die Sensordaten in einem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens werden als Beweismaterial in einem Speicher 16 gespeichert 30. Bevorzugterweise können die Sensordaten verschlüsselt bzw. geschützt in dem Speicher 16 hinterlegt sein, sodass basierend auf den gespeicherten Sensordaten eine rechtssichere Beweismittelsicherung ermöglicht wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017115309 A1 [0005]
    • DE 102011015945 A1 [0005]
    • US 2011/0234749 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren (26) zum Ermitteln von rechtswidrigem Fahrverhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer (4, 6) in einem Umfeld (A) eines Fahrzeuges (2), wobei - das Umfeld (A) durch Fahrzeugsensoren (10) erfasst wird (27), - basierend auf den Sensordaten der Fahrzeugsensoren (10) ein Umfeldmodell erstellt wird (28), - aus dem Umfeldmodell ein rechtswidriges Verhalten von dem mindestens einen Verkehrsteilnehmer (6) erkannt wird (29), - die Sensordaten in einem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens als Beweismaterial gespeichert werden (30).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sensordaten verschlüsselt und/oder kryptografisch signiert als Beweismaterial gespeichert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensordaten in dem Zeitfenster des erkannten rechtswidrigen Verhaltens fahrzeugintern in einem Speicher (16) oder fahrzeugextern in einem Speicher einer Servereinheit (22) gespeichert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die als Beweismaterial gespeicherten Sensordaten zum Vorbereiten oder Erstellen einer Anzeige (24) an eine Überwachungsbehörde über eine Kommunikationsverbindung (20) an die externe Servereinheit (22) übermittelt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer (4, 6) Abstände (AB) zwischen den Verkehrsteilnehmern (4, 6) und zwischen dem Fahrzeug (2) zu den Verkehrsteilnehmern (4, 6) ermittelt und basierend auf der Geschwindigkeit der jeweiligen Verkehrsteilnehmer (4, 6) bewertet werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer (4, 6) die Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer (4, 6) im Umfeld (A) des Fahrzeugs (2) mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit verglichen werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zum Erkennen von einem rechtswidrigen Verhalten von mindestens einem Verkehrsteilnehmer (4, 6) die Trajektorien der Verkehrsteilnehmer (4, 6) im Umfeld (A) des Fahrzeuges (2) erkannt und im Hinblick auf lokale Überholverbote oder rechtswidrige Überholvorgänge geprüft werden.
  8. Steuereinheit (12), die dazu eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (26) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder eine Steuereinheit (12) diesen veranlassen, ein Verfahren (26) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
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