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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation sowie eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation.
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Im Straßenverkehr können bekannter Weise vielzählige verschiedene Gefahrensituationen auftreten. Gefahren können beispielsweise aus Schlaglöchern in der Fahrbahn resultieren, durch Gegenstände oder Tiere auf der Fahrbahn, durch Baustellen, durch Glatteis auf der Fahrbahn, durch andere schlechte Wetterbedingungen auf einem Streckenabschnitt, und so weiter. Die Kenntnisse über solche mögliche Gefahrensituationen ist dabei hilfreich, um zum Beispiel den Fahrer rechtzeitig zu warnen.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2016 101 472 A1 ein Verfahren zum Bestimmen zumindest einer sicherheitsrelevanten Verkehrs- und/oder Wetterinformation eines Fahrzeugs einer Fahrzeugflotte mit mehreren Fahrzeugen, die jeweils mindestens eine Sensoreinrichtung umfassen, mit deren Hilfe Wetterdaten im Betrieb des zugehörigen Fahrzeugs erfasst werden können und die steuerungsmäßig mit einer fahrzeuginternen elektronischen Steuerung verbunden ist, die wiederum steuerungsmäßig mit einem fahrzeugexterne Backend-Server verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Um die Sicherheit im Betrieb des Fahrzeugs zu verbessern, werden die Verkehrs- und/oder Wetterinformationen von mindestens zwei Fahrzeugen der Fahrzeugflotte verwendet, um eine potentielle Gefahrenstelle zu erkennen, auf die mindestens ein Fahrer eines Fahrzeugs der Fahrzeugflotte im Bereich der erkannten potentiellen Gefahrenstelle hingewiesen wird.
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Bei den bislang bekannten Verfahren zur Detektion von potentiellen oder möglichen Gefahrensituationen sind immer bestimmte gefahrenspezifische und fahrzeugeigene Sensoren nötig. Somit sind entsprechend teure und aufwendige Maßnahmen kraftfahrzeugseitig vorzusehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation und eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, mögliche Gefahrensituationen auf möglichst einfache Weise zu detektieren und eine möglichst kostengünstige Ausbildung eines Kraftfahrzeugs erlauben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und durch eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation werden Positionsdaten mehrerer erster Kraftfahrzeuge wiederholt an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung die Positionsdaten aggregiert und in Abhängigkeit von den aggregierten Positionsdaten zumindest eine bestimmte durchschnittliche Bewegungscharakteristik ermittelt. Dabei ermittelt die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung auf Basis aktuell empfangener Positionsdaten zumindest eines zweiten Kraftfahrzeugs eine bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen Kraftfahrzeugs und überprüft, ob die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs in vorbestimmtem Ausmaß von der bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht und unter der Bedingung, dass die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs in vorbestimmtem Ausmaß von der bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht, wird die mögliche Gefahrensituation detektiert.
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Mit anderen Worten können vorteilhafterweise mögliche Gefahrensituationen durch Abweichungen von einem durchschnittlichen Schwarmverhalten eines Fahrzeugschwarms vielzähliger Kraftfahrzeuge, die vorliegend die ersten Kraftfahrzeuge darstellen, detektiert werden. Zu diesem Zweck können also die ersten Kraftfahrzeuge wiederholt zu vorbestimmten Zeitpunkten, zum Beispiel regelmäßig oder periodisch, ihre Position an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermitteln. Aus solchen Positionsdaten lassen sich auch Bewegungsdaten ableiten, da die Positionen der jeweiligen Kraftfahrzeuge zu zugeordneten Zeitpunkten bekannt sind. Mit anderen Worten lässt sich zum Beispiel daraus auch eine jeweils aktuelle Geschwindigkeit der ersten Kraftfahrzeuge berechnen, insbesondere als zeitliche Ableitung der Position bzw. Länge der Positionsänderung pro Zeiteinheit. Die Bewegungsdaten, insbesondere Geschwindigkeiten, lassen sich aber auch auf andere Weise bereitstellen. Da die Fahrzeuge über Sensoriken zur direkten Messung verschiedener Bewegungs- und/oder Zustandsgrößen, wie z.B. der Längs- und/oder Querbeschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel, Geschwindigkeit, verfügen, können auch eine oder mehrerer dieser genannten von den jeweiligen Kraftfahrzeugen erfassten Größen an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zur Aggregation und Auswertung übertragen werden. Die üblicherweise durch Ableitung der Positionsdaten zum Bestimmen der Geschwindigkeit oder anderer Bewegungsgrößen entstehenden Ungenauigkeiten bzw. Rauschen kann somit vermieden werden. Nun können diese Positionsdaten und insbesondere auch die daraus abgeleiteten oder die zusätzlich bereitgestellten Bewegungsdaten der jeweiligen ersten Kraftfahrzeuge durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung aggregiert werden. Aus den gesammelten Daten lässt sich beispielsweise eine Durchschnittstrajektorie generieren. Plötzlich auftretende Abweichungen von einer solchen Durchschnittstrajektorie liefern entsprechend einen Hinweis auf eine mögliche Gefahrensituation. Zum Beispiel werden Kraftfahrzeuge bei schlechten Wetterverhältnissen oder Glatteis ihre Geschwindigkeit deutlich reduzieren. Dies kann als entsprechende signifikante Abweichung vom bisherigen Schwarmverhalten detektiert werden. Auch bei Hindernissen auf einer Fahrspur oder einer geänderten Verkehrsführung aufgrund einer Baustelle, lässt sich dies durch einen entsprechende Abweichung vom bisherigen Durchschnittsschwarmverhalten detektieren. Durch die Nutzung des Schwarmverhaltens und der durch diesen Fahrzeugschwarm bereitgestellte Schwarmdaten können vorteilhafterweise vielzählige verschiedene mögliche Gefahrensituationen detektiert werden. Ein besonders großer Vorteil bei dieser Vorgehensweise besteht vor allem darin, dass hierfür keinerlei gefahrenspezifische fahrzeugeigene Sensoren notwendig sind. Die ersten Kraftfahrzeuge benötigen hierfür lediglich einen GPS-Empfänger oder eine andere Positionsbestimmungseinrichtung, um ihre eigene Position regelmäßig bestimmen und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermitteln zu können. Ein solcher GPS-Empfänger ist typischerweise ohnehin in jedem Kraftfahrzeug bereits vorhanden, sodass zur Umsetzung des beschriebenen Verfahrens keinerlei kraftfahrzeugseitige Mehrkosten entstehen. So kann insgesamt ein besonders vorteilhaftes und kostengünstiges Verfahren zur Detektion möglicher Gefahrensituationen bereitgestellt werden.
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Im Allgemeinen kann die durchschnittliche Bewegungscharakteristik beispielsweise als zeitliche Mittelung wiederholt erfasster beziehungsweise berechneter Bewegungscharakteristiken bzw. deren Werte bereitgestellt werden. Bewegungscharakteristiken stellen beispielsweise Geschwindigkeits- und/oder Positionsverlauf dar, wie dies später näher beschreiben wird.
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Die Abweichung beziehungsweise das vorbestimmte Ausmaß, ab welchem mögliche Gefahrensituationen als detektiert gelten, kann im Allgemeinen situationsabhängig festgelegt werden. Beispielsweise kann dieses vorbestimmte Ausmaß als vorgegebener prozentualer Wert der durchschnittlichen Bewegungscharakteristik bzw. deren Wert vorgegeben sein. Grundsätzlich lassen sich zur Detektion signifikanter Abweichungen, und damit des Überschreitens des vorbestimmten Ausmaßes, statische Verfahren und Mustererkennungsverfahren verwenden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind und daher hier nicht weiter erläutert werden. Gerade auf viel befahrenen Strecken lassen sich auf Basis von Daten, die nur innerhalb kurzer Zeit gesammelt wurden, bereits sehr zuverlässige aussagen treffen. Aber auch auf wenig befahrenen Strecken wird durch das Sammeln von Daten über längere Zeiträume hinweg eine zuverlässige Detektion möglicher Gefahrensituationen ermöglicht.
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Weiterhin kann im Allgemeinen das mindesten eine zweite Kraftfahrzeug auch eines der ersten Kraftfahrzeuge darstellen oder von den ersten Kraftfahrzeugen verschieden sein.
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Bei einer vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik als bestimmte aktuelle durchschnittliche Bewegungscharakteristik mehrerer zweiter Kraftfahrzeuge ermittelt. Mit anderen Worten lässt sich eine mögliche Gefahrensituation durch Vergleich eines aktuellen Schwarmverhaltens mit einem zeitlich vorhergehenden Durchschnittsschwarmverhalten detektieren. Ändert sich also das Schwarmverhalten zeitlich in vorbestimmt signifikanter Weise, so gilt die mögliche Gefahrensituation als detektiert.
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Ändert sich das Schwarmverhalten, was durch die Abweichung der aktuellen durchschnittlichen Bewegungscharakteristik von der vorgehend bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik detektiert werden kann, so ist dies ein sehr sicherer Indikator für eine mögliche Gefahrensituation. Jedoch kann eine mögliche Gefahrensituation auch vorherrschen, wenn nur ein einzelnes zweites Kraftfahrzeug hinsichtlich seiner Bewegungscharakteristik von der durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht. Dies kann insbesondere auf eine mögliche Gefährdung dieses speziellen zweiten Kraftfahrzeugs hinweisen. Daher stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik als aktuelle Bewegungscharakteristik eines einzelnen zweiten Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Mit anderen Worten kann also auch das Bewegungsverhalten eines einzelnen zweiten Kraftfahrzeugs mit dem Durchschnittsverhalten verglichen werden und bei einer Abweichung über ein vorbestimmtes Ausmaß hinaus kann eine mögliche Gefahrensituation für dieses einzelne zweite Kraftfahrzeug als detektiert gelten.
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Diese beiden Ausgestaltungen lassen sich vorteilhafterweise auch kombinieren. Beispielsweise kann sowohl für jedes einzelne zweite Kraftfahrzeug überprüft werden, ob eine signifikante Abweichung dessen Bewegungscharakteristik von der durchschnittlichen Bewegungscharakteristik vorliegt und darüber hinaus kann auch überprüft werden, ob eine durchschnittliche aktuelle Bewegungscharakteristik mehrerer zweiter Kraftfahrzeuge von einer durchschnittlich und vorhergehend bestimmten Bewegungscharakteristik abweicht. Falls dem so ist, kann in beiden Fällen eine mögliche Gefahrensituation als detektiert gelten. Diese zweiten Kraftfahrzeuge und/oder auch andere dritte Kraftfahrzeuge können dann über die mögliche Gefahrensituation informiert werden, wie dies später näher beschrieben wird.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Positionsdaten einen gleichen Streckenabschnitt einer Straße betreffen. Mit anderen Worten sollen die Schwarmdaten streckenabschnittspezifisch ausgewertet werden. Sowohl die bestimmte durchschnittliche Bewegungscharakteristik, als auch die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik beziehen sich damit immer auf den gleichen Streckenabschnitt einer Straße. Hierdurch lassen sich Resultate vergleichbar machen.
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Weiterhin kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Bewegungscharakteristik fahrspurgenau ermittelt wird. Auf Basis der von den ersten Kraftfahrzeugen an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelten Positionsdaten lässt sich auch die aktuelle Anzahl der Fahrspuren des von diesen ersten Kraftfahrzeuge befahrenen Streckenabschnitts ermitteln. Durch eine fahrspurgenaue Auswertung der Bewegungscharakteristik lässt sich beispielsweise feststellen, auf welcher der Fahrspuren eine mögliche Gefahrensituation vorliegt. Beispielsweise könnte eine frische Schneedecke auf der Fahrbahn dazu führen, dass nur der rechte Fahrstreifen befahren wird. Dies kann auf Basis der fahrspurgenauen Bestimmung der Bewegungscharakteristik, das heißt sowohl der aktuellen Bewegungscharakteristik als auch der durchschnittlichen Bewegungscharakteristik, detektiert werden. So können dann vorteilhafterweise auch Fahrer vor dem Befahren der linken Fahrspur gewarnt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung stellt die Bewegungscharakteristik eine Geschwindigkeit und/oder eine Geschwindigkeitsprofil dar. Insbesondere kann zum Beispiel als die durchschnittliche Bewegungscharakteristik ein Geschwindigkeitsprofil über dem bestimmten Streckenabschnitt der Straße hinweg, insbesondere optional wieder fahrspurgenau, bestimmt werden. Ein solches Geschwindigkeitsprofil gibt die durchschnittliche Geschwindigkeit der mehreren ersten Kraftfahrzeuge an einer jeweiligen Position des Streckenabschnitts wieder. Wird als aktuelle Bewegungscharakteristik beispielsweise die Geschwindigkeit eines einzelnen zweiten Kraftfahrzeugs erfasst, so kann diese Geschwindigkeit für jeweilige korrespondierende Positionen des Streckenabschnitts mit der dort vorherrschenden und vorher bestimmten durchschnittlichen Geschwindigkeit verglichen werden. Bei signifikanten Abweichungen, insbesondere zum Beispiel auch über längere Zeit hinweg, kann eine Warnung an den Fahrer des zweiten Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Das Gleiche gilt auch für mehrere zweite Kraftfahrzeuge oder auch beliebig anderer Kraftfahrzeuge. Insbesondere kann eine solche Warnung bzw. Information über die detektiere mögliche Gefahrensituation nicht nur an die betreffenden zweiten Kraftfahrzeuge übermittelt werden, sondern zusätzlich oder alternativ auch an andere Fahrzeuge, die den bestimmten Streckenabschnitt zum Beispiel noch gar nicht befahren haben, aber voraussichtlich befahren werden. Beispielsweise können alle Kraftfahrzeuge in einem vorbestimmten Umkreis der detektierten möglichen Gefahrensituation durch eine entsprechende Nachricht von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung gewarnt werden. Die Information kann auch als Broadcast an jedes beliebige Kraftfahrzeug übermittelt werden, unabhängig von dessen Position. Ob basierend auf der empfangenen Information durch das betreffende Kraftfahrzeug eine Warnung ausgegeben wird oder irgendeine andere Maßnahme ausgeführt wird, kann das Kraftfahrzeug dann beispielsweise selbst entscheiden, zum Beispiel in Abhängigkeit von dessen Entfernung zur detektierten möglichen Gefahrensituation.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die Bewegungscharakteristik eine räumliche Position und/oder einen räumlichen Positionsverlauf dar. Hierdurch lassen sich Änderungen der Fahrspur detektieren, was ebenfalls ein Indikator für eine mögliche Gefahrensituation auf einer bestimmten Fahrspur darstellt. Die bestimmte durchschnittliche Bewegungscharakteristik kann also beispielsweise als durchschnittlicher räumlicher Positionsverlauf, insbesondere im Verlaufe des Streckenabschnitts, bereitgestellt sein. Dann kann für einige oder mehrere nachfolgende zweite Kraftfahrzeuge wiederum auf Basis der Positionsdaten deren jeweilige Positionen auf dem Streckenabschnitt bestimmt werden und mit dem durchschnittlichen Positionsverlauf verglichen werden. Abweichungen lassen dann ebenfalls auf mögliche Gefahrensituationen schließen und Fahrer können wiederum vorteilhafterweise rechtzeitig gewarnt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Information über die Detektion der möglichen Gefahrensituation an das zumindest eine zweite Kraftfahrzeug und/oder an zumindest ein drittes Kraftfahrzeug übermittelt und das zumindest eine zweite Kraftfahrzeug und/oder an zumindest ein drittes Kraftfahrzeug gibt eine die mögliche Gefahrensituation betreffende Warnmeldung aus. Wie oben bereits erwähnt, können auch andere Kraftfahrzeuge, zum Beispiel in einem vorbestimmten Umkreis um die detektierte mögliche Gefahrensituation entsprechend gewarnt werden, insbesondere zusätzlich oder alternativ zu den zweiten Kraftfahrzeugen. Selbst wenn dabei nur eine unspezifische Warnmeldung ausgegeben wird, die die Art der Gefahrenstelle nicht näher spezifiziert, kann dadurch dennoch vorteilhafterweise eine frühzeitig Warnung von Fahrern bereitgestellt werden. Die Detektion einer möglichen Gefahrenstelle kann aber nicht nur zur Warnung des Fahrers verwendet werden, sondern im Allgemeinen um zum Beispiel eine Fahrerassistenzfunktion des betreffenden, gewarnten Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung übermittelten Warnung auszuführen. So können auch durch Fahrerassistenzsysteme entsprechende Sicherheitsmaßnahmen vorbereitend eingestellt werden. Im Allgemeinen kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung auch in Abhängigkeit von der detektierten möglichen Gefahrensituation ein entsprechendes Ausgabesignal bereitstellen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Feststellen, dass die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs in vorbestimmtem Ausmaß von der bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht, ein Bestimmen dessen, ob die Abweichung eine räumliche Abweichung darstellt und/oder eine eine Geschwindigkeit betreffende Abweichung, wodurch eine Art der Abweichung bestimmt wird. Weiterhin kann dann vorteilhafterweise eine Information über die bestimmte Art der Abweichung an das zumindest eine zweite Kraftfahrzeug und/oder an zumindest ein drittes Kraftfahrzeug übermittelt werden, und dieses Kraftfahrzeug, zum Beispiel das zumindest eine zweite Kraftfahrzeug und/oder das zumindest eine dritte Kraftfahrzeug, kann eine Warnmeldung ausgeben, die die Art der Abweichung spezifiziert. So kann vorteilhafterweise der Fahrer nicht nur über das Vorhandensein einer möglichen Gefahrensituation informiert werden, sondern zum Beispiel auch darüber, dass zum Beispiel einer Änderung der Durchschnittsgeschwindigkeit, insbesondere auch eine Erhöhung oder eine Erniedrigung, zu erwarten ist oder dass eine Änderung im üblichen Spurverlauf zu erwarten ist. Sollte beides der Fall sein, so kann der Fahrer natürlich vorteilhafterweise auch über beides informiert werden. Dadurch ist der Fahrer vorteilhafterweise deutlich besser auf die auf ihn zukommende mögliche Gefahrensituation vorbereitet.
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Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass auch neben den die Fahrzeugbewegung betreffenden Größen weitere Größen, zum Beispiel erfasste von einem Benutzer des betreffenden Kraftfahrzeugs aufgeführte Bedienhandlungen, übermittelt werden, wie z.B. eine Betätigung der Scheibenwischer, Ein- oder Abschalten des Fernlichts, der Nebelleuchte, der Umluft. Aus diesen Größen kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bei detektierter möglicher Gefahrensituation auch eine Ursache oder Art der Gefahrensituation bestimmten, wie zum Beispiel schlechte Sicht- oder Wetterverhältnisse, und diese Information ebenfalls an die betreffenden Kraftfahrzeuge übermitteln.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt ist, Positionsdaten mehrerer erster Kraftfahrzeuge wiederholt zu empfangen, die Positionsdaten zu aggregieren und in Abhängigkeit von den aggregierten Positionsdaten zumindest eine bestimmte durchschnittliche Bewegungscharakteristik zu ermitteln. Darüber hinaus ist die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, auf Basis aktuell empfangener Positionsdaten zumindest eines zweiten Kraftfahrzeugs eine bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs zu ermitteln und zu überprüfen, ob die bestimmte aktuelle bestimmte Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs in vorbestimmtem Ausmaß von der bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht und unter der Bedingung, dass die bestimmte aktuelle Bewegungscharakteristik des zumindest einen zweiten Kraftfahrzeugs in vorbestimmtem Ausmaß von der bestimmten durchschnittlichen Bewegungscharakteristik abweicht, die mögliche Gefahrensituation zu detektieren.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausführungsformen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße zentrale Datenverarbeitungseinrichtung. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann darüber hinaus zum Beispiel als Backend-Server oder als Cloud-Server ausgebildet sein. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen beschriebenen Verfahrensschritte die Weiterbildung der erfindungsgemäßen zentralen Datenverarbeitungseinrichtung durch weitere korrespondierende gegenständliche Merkmale.
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Ein System mit einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens einem Kraftfahrzeug, wobei das System zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines seiner Ausführungsformen ausgebildet ist, soll ebenfalls als zur Erfindung gehörend angesehen werden.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation auf einem Streckenabschnitt einer Straße zu einem ersten Zeitpunkt zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation auf demselben Streckenabschnitt der Straße zu einem zweiten Zeitpunkt zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation 10 zu einem ersten Zeitpunkt t1 auf einem Streckenabschnitt 12 einer Straße 14 zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Detektieren einer möglichen Gefahrensituation 16 (vergleiche 2) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem in 1 dargestellten Beispiel liegt auf dem Streckenabschnitt 12 keine Gefahrensituation 16 vor. Diese Situation ist jedoch in 2 verändert, die schematisch den gleichen Streckenabschnitt 12 zu einem zweiten späteren Zeitpunkt t2 illustriert, wobei sich nun ein Hindernis 16, welches die mögliche Gefahrensituation 16 darstellt, auf einer Fahrspur der Straße 14 befindet. Um nun diese mögliche Gefahrensituation 16 zu detektieren, kann wie folgt vorgegangen werden:
- Wie in 1 und 2 dargestellt, wird die Straße 14 von mehreren Kraftfahrzeugen 18 befahren. Während des Befahrens des Streckenabschnitts 12 übermitteln diese Kraftfahrzeuge 18 regelmäßig ihre Positionsdaten P an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20, wie beispielsweise einen Backend-Server oder einen Cloud-Server. Ein jeweiliges dieser Kraftfahrzeuge 18 kann dazu mittels eines GPS-Empfängers eine eigene Position wiederholt bestimmen und als Positionsdaten P an diese zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 übermitteln.
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Zunächst wird nun die Situation in 1 betrachtet, die zeitlich früher stattfindet, als die Situation in 2. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 sammelt nun die an sie übermittelten Positionsdaten P und wertet diese statistisch aus. Aus den zu den bestimmten Zeitpunkten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 übermittelten Positionsdaten P lassen sich darüber hinaus auch die jeweiligen Geschwindigkeiten beziehungsweise Bewegungsprofile der betreffenden Kraftfahrzeuge 18 ermitteln. Zusätzlich oder alternativ können auch die Kraftfahrzeuge 18 ihrerseits ihre jeweilige aktuelle Geschwindigkeit zusammen mit ihrer Position während des Befahrens des Streckenabschnitts 12 wiederholt an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 übermitteln. Auf Basis der übermittelten Daten, insbesondere der Positionsdaten P, kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 nun eine durchschnittliche Bewegungscharakteristik C1 ermitteln, wie zum Beispiel eine durchschnittliche Bewegungstrajektorie. Aus den übermittelten Positionsdaten P lässt sich also beispielsweise ein durchschnittliches Geschwindigkeitsprofil für den Streckenabschnitt 12 ermitteln sowie auch ein durchschnittlicher räumlicher Positionsverlauf. Beides zusammen kann die durchschnittliche Bewegungstrajektorie bereitstellen. In 1 ist als Beispiel für diese durchschnittliche Bewegungscharakteristik exemplarisch nur der durchschnittliche räumliche Positionsverlauf 22 als gestrichelte Linie dargestellt.
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In 2 ist die Verkehrssituation 10 nun verändert, da sich ein Hindernis 16 auf einer der Fahrspuren befindet. Entsprechend weichen die dargestellten Kraftfahrzeuge 18, die von denen aus 1 verschieden sein können oder auch zum Teil die gleichen, diesem Hindernis 16 aus, indem sie temporär die Fahrspur wechseln. Aber auch in dieser Situation übermitteln diese Kraftfahrzeuge 18 weiterhin wie die zur 1 beschrieben, ihre Positionsdaten P an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20. Diese kann nun für jedes Fahrzeug einzeln oder auch für den gesamten Fahrzeugschwarm, wie zu 1 beschrieben, eine aktuelle Bewegungscharakteristik C2 ermitteln. Auch diese aktuelle Bewegungscharakteristik C2 kann also beispielsweise eine von den Kraftfahrzeugen 18 zu diesem späteren Zeitpunkt befahrene durchschnittliche Trajektorie darstellen, insbesondere umfassend den räumlichen Positionsverlauf dieser Kraftfahrzeuge 18 sowie das durchschnittliche Geschwindigkeitsprofil dieser Kraftfahrzeuge 18 beim Durchfahren des Streckenabschnitts 12. Diese neu beziehungsweise aktuell ermittelte Bewegungscharakteristik C2 kann nun mit einer zuvor ermittelte durchschnittlichen Bewegungscharakteristik, wie zum Beispiel der beschriebenen Bewegungscharakteristik C1 aus 1 verglichen werden. Ergibt sich dabei im Allgemeinen eine vorbestimmt große Abweichung Δ, so gilt eine mögliche Gefahrensituation 16 als detektiert.
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Im vorliegenden Beispiel kann durch Vergleich des aktuellen durchschnittlichen räumlichen Positionsverlaufs 24, der in 2 ebenfalls als gestrichelte Linie dargestellt ist, mit dem früher bestimmten durchschnittlichen räumlichen Positionsverlauf 22 zumindest in einem Bereich des Streckenabschnitts 12 eine signifikante Abweichung Δ erfasst werden. Zum Vergleich ist in 2 auch der vorgehend ermittelte durchschnittliche Positionsverlauf 22 nochmals dargestellt. Bei Auftreten einer solchen signifikanten Abweichung Δ kann also in vorteilhafterweise auf eine Gefahrensituation, im vorliegenden Fall ein Hindernis 16 auf der Fahrspur, geschlossen werden. Selbst wenn die genaue Art der Gefahrensituation nicht bekannt ist, so können auf Basis der Detektion dieser möglichen Gefahrensituation dennoch vorteilhafterweise die betreffenden Fahrer der jeweiligen Kraftfahrzeuge 18 gewarnt werden. Insbesondere solche Kraftfahrzeuge 18, die die Gefahrensituation 16 noch nicht passiert haben, können entsprechend durch einen Warnhinweis W von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 20 über das Vorhandensein dieser möglichen Gefahrensituation 16 informiert werden, insbesondere unter Angabe ihrer ungefähren Position.
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So ist es nun vorteilhafterweise möglich, Gefahrensituationen 16 zu detektieren, ohne dass Kraftfahrzeuge 18 hierfür irgendeine Art von Umfeldsensorik, insbesondere gefahrenspezifische Umfeldsensorik, aufweisen müssen. Die Ermittlung solcher Gefahrensituationen 16 kann vorteilhafterweise auf Basis einer Betrachtung von Schwarmdaten erfolgen. Ausgehend von einem üblichen Schwarmverhalten, wie dieses in 1 illustriert ist, kann ein Abweichen des Schwarms, wie in 2 dargestellt, von diesem Durchschnittsverhalten genutzt werden, um Fahrer entsprechend zu warnen. Beispielsweise könnte auch eine frische Schneedecke auf der Fahrbahn dazu führen, dass nur der rechte Fahrstreifen befahren wird. Auf dem unbefahrenen linken Fahrstreifen würde ein reduzierter Reibwert herrschen, vor dem der Fahrer gewarnt werden könnte. Sollte die Ursache für die Abweichung vom Standardverhalten nicht bekannt sein, kann zumindest eine allgemeine Warnung ausgegeben werden. Dabei können sowohl Abweichungen eines einzelnen Kraftfahrzeugs 18 vom Durchschnittsverhalten als auch Abweichungen eines aktuellen Schwarmverhaltens zu einem vorhergehenden Durchschnittsverhalten ein Indiz für eine mögliche Gefahrensituation 16 sein und als solches genutzt werden. Damit ist vorteilhafterweise eine gefahrenunspezifische und damit sensorunabhängige Erkennung von Anomalien oder Gefahren möglich sowie eine frühzeitige Warnung der Fahrer. Zu diesem Zweck kann also eine Durchschnittstrajektorie aus den Schwarmdaten aggregiert werden, die Schwarmdaten mit den Daten eines einzelnen Fahrzeugs verglichen werden und/oder aktuelle Schwarmdaten mit historischen Schwarmdaten verglichen werden und bei Abweichungen kann optional die Ursache abgeschätzt und eine Ausgabe einer Fahrerwarnung, insbesondere einer allgemeinen Warnung bei unbekannter Ursache, erfolgen.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Detektion von möglichen Gefahrensituationen auf Basis einer Mustererkennung in Schwarmdaten bereitgestellt werden kann, die eine frühzeitige Fahrerwarnung auf besonders effektive und effiziente Weise ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verkehrssituation
- 12
- Streckenabschnitt
- 14
- Straße
- 16
- Hindernis
- 18
- Kraftfahrzeug
- 20
- zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
- 22
- früherer durchschnittlicher Positionsverlauf
- 24
- aktueller durchschnittlicher Positionsverlauf
- C1
- durchschnittliche Bewegungscharakteristik
- C2
- aktuelle Bewegungscharakteristik
- P
- Positionsdaten
- t1
- erster Zeitpunkt
- t2
- zweiter Zeitpunkt
- W
- Warnhinweis
- Δ
- Abweichung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016101472 A1 [0003]
