DE102019101464A1

DE102019101464A1 - System zur entdeckung und überwachung von und zur reaktion auf flächenbrände unter verwendung von privatfahrzeugen

Info

Publication number: DE102019101464A1
Application number: DE102019101464.6A
Authority: DE
Inventors: Mahmoud Y. Ghannam; Brian Bennie; Steven Y. Schondorf
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2019-07-25
Also published as: US20190226856A1; CN110070689A

Abstract

Ein verteiltes System detektiert und verfolgt Flächenbrände unter Verwendung eines Bestands von Kraftfahrzeugen als entfernte Erfassungssysteme. Ein individuelles Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen, die jeweils einen entsprechenden Umweltparameter für verschiedene autonome Funktionen wie etwa Kollisionsvermeidung, Spurhaltung und Klimasteuerung bewerten. Jedes Erfassungsuntersystem analysiert einen entsprechenden Umweltparameter, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser zu detektieren. Ein Feuerreaktionsmodul in dem Fahrzeug reagiert auf einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser von einem der Erfassungsuntersysteme, indem es Daten von einer Vielzahl der Erfassungsuntersysteme fusioniert. Das Feuerreaktionsmodul verwendet die fusionierten Daten, um zu detektieren, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis besteht. Ein drahtloses Kommunikationsmodul kommuniziert mit einer entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung und übermittelt die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, wenn ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis detektiert wird. Die Einsatzzentrale sendet Notizen und Umleitungsinformationen für einen bestätigten Feuervorfall an das drahtlose Kommunikationsmodul.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Systeme zur Detektion und Verfolgung von und zur Reaktion auf Flächenbrände und insbesondere bordeigene Fahrzeugsysteme zum Erheben von Daten, die mögliche Feuerereignisse charakterisieren, zum Teilen der Daten und zum sicheren Navigieren weg von bestätigten Feuerereignissen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Flächenbrände in Wäldern und anderen natürlichen Bereichen sind ein anerkanntes Problem, deren Häufigkeit, Dauer und Intensität weltweit zunimmt. Gegenwärtige Flächenbranddetektionsbemühungen beruhten auf dedizierten bodenbasierten visuellen und nicht visuellen Sensoren an festen Orten oder die als spezialisierte Instrumentenpakete auf angepassten Fahrzeugen gefahren wurden. Instrumente werden ebenso in Luftfahrzeugen und Satelliten eingesetzt. Bekannte Systeme haben verschiedene Nachteile aufgezeigt, wie etwa Abhängigkeit von menschlicher Intervention, relativ eingeschränkte Abdeckung und sehr hohe Kosten.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Privatkraftfahrzeuge werden intelligenter und autonomer. In Übereinstimmung mit diesem Trend tragen sie typischerweise viele verschiedene Arten von Sensoren zum Überwachen/Messen verschiedener lokaler Umgebungsparameter wie etwa Lufttemperatur, Luftdruck, relative Bewegung von nahegelegenen Objekten und umgebende Bilder (optisch und infrarot). Die Verwendung von drahtloser Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer Infrastruktur (z. B. dem Internet oder einer Cloud) und zwischen einem Fahrzeug und anderen nahen Fahrzeugen wird ebenfalls weiter verbreitet. Folglich können Fahrzeuge dazu konfiguriert sein, beim Detektieren von Feuern zu helfen, Warnungen bereitzustellen und Reaktionen umzusetzen.
Diese Erfindung stellt ein Frühdetektionsverfahren für Feuer bereit unter Verwendung verteilter Fahrzeuge als ein „Netz von mobilen Knoten“. Es verbessert Feuerbekämpfung indem niedrige Kosten und umfassende Datenerhebung ermöglicht werden, um die Bestimmung von einer Lage, Größe, Richtung und von geschätzten Brennraten eines Feuers zu unterstützen. Es hilft dabei, das Risiko und die Kosten von Flächenbränden zu mindern, indem ein Feuerereignis detektiert wird, während es sich in einem kontrollierbareren Zustand befindet. Es teilt Informationen mit Fahrzeugen in der Umgebung des Feuers, sodass sie Maßnahmen ergreifen können, wie etwa zusätzliches Datenerheben und Umleiten um beliebige bestätigte Flächenbrände.
In bevorzugten Ausführungsformen nehmen 360-Grad-Sichtkameras, Infrarotkameras, Radar und/oder LiDAR-Erfassungsuntersysteme an einem Auto umgebende Bilder auf und verarbeiten sie für verschiedene Merkmale von unterstütztem Fahren. Die verschiedenen Fahrzeugsteueruntersysteme nehmen die Bilder oder andere Umweltparameter auf und überprüfen sie, zusätzlich zu den Fahrzeugsteuerfunktionen, auf ein mögliches Anzeichen eines Feuers (z. B. unter Verwendung von Mustererkennung, um die Form, Stärke und Quelle eines möglichen Feuers zu überprüfen). Wenn mindestens ein Erfassungsuntersystem als ein mögliches Feuerereignis detektierend ausgelöst wird, sammelt ein zentrales bordeigenes Logiksystem relevante Daten aus einer Vielzahl von Erfassungsuntersystemen, damit es die Parameter analysieren kann (z. B. durch Klassifizieren der Bilder, ob sie Feuerflammen oder Rauchwolken zeigen, unter Verwendung von Mustererkennungssoftware und durch Erstellen anderer Vergleiche). In Abhängigkeit der Ergebnisse können die Daten an eine entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung (z. B. eine Überwachungsstation) für weitere Analyse und Maßnahmen übermittelt werden. Dieser fahrzeugbasierte Erfassungsansatz stellt durchgehende Überwachung in mehreren Bereichen gleichzeitig bereit und ermöglicht eine Fähigkeit, Warnungen über V2X-Kommunikationsverbindungen lokal an gekoppelte Smart-Geräte und entfernt (auf Basis einer Cloud) an nahegelegene Fahrzeuge und die Einsatzzentrale zu übermitteln. Die Erfindung ermöglicht es Fahrzeugen ebenfalls, ihre Routen falls möglich schnell zu ändern, um sich schnell bewegende Feuer zu vermeiden.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst die Fahrzeugvorrichtung eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen in einem Fahrzeug, die jeweils einen entsprechenden Umweltparameter sammeln und bewerten. Jedes Erfassungsuntersystem analysiert einen entsprechenden Umweltparameter, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser zu detektieren. Ein Feuerreaktionsmodul ist mit den Erfassungsuntersystemen gekoppelt, das auf einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser von einem der Erfassungsuntersysteme reagiert, indem es Daten von einer Vielzahl der Erfassungsuntersysteme fusioniert. Das Feuerreaktionsmodul reagiert auf die fusionierten Daten, um zu detektieren, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis besteht. Ein drahtloses Kommunikationsmodul ist dazu ausgelegt, mit einer entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu kommunizieren, wobei das Kommunikationsmodul die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung übermittelt, wenn das mit Feuer zusammenhängende Ereignis detektiert wird. Das Kommunikationsmodul empfängt Notizen und Routeninformationen zum Wegnavigieren von einem bestätigten Feuervorfall von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das verteilte Elemente eines Systems zur Detektion von und Reaktion auf Flächenbrände gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein bordeigenes Fahrzeugsystem einschließlich eines Feuerreaktionsmoduls zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung zeigt.
4 ist ein Bild von einem Kamerasystem mit sichtbaren Flammen und Rauch.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform zum Detektieren eines mit Feuer zusammenhängenden Auslösers zeigt.
6 ist ein Diagramm, das einen Erkennungsort zeigt.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm, einschließlich einer Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung und Notfalleinsatzposten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In einigen Ausführungsformen detektieren Fahrzeugbilderfassungs- und -erkennungssysteme die Anwesenheit von Rauch und/oder Feuer, z. B. unter Verwendung des sichtbaren Lichtspektrums von 360-Grad-Kameras. Diese bordeigenen Systeme weisen den Vorteil von durchgehendem Betrieb und relativer Nähe zu möglichen Quellen von Flächenbränden auf und können laufende Vorgänge unterstützen, sogar nachdem das Feuer anfänglich detektiert wurde (z. B. als Reaktion auf Nachfolgeanfragen nach Daten, die von einer Einsatzzentrale empfangen wurden). Unter Verwendung von V2V-Netzwerken für Datenübertragung zwischen Fahrzeugen (die sogar in entfernten Bereichen stabil bleibt), können weitläufigere Datensätze mit mehreren Kamerabildern von mehreren Betrachtungsorten und aus mehreren Richtungen einander bestätigen, was die Genauigkeit der Unterscheidung zwischen Rauch und Flammen erhöht. Des Weiteren können die Erfassungsuntersysteme und Fahrzeugkommunikationssysteme die Aufgaben des Überwachens und Signalisierens ohne direkte menschliche Intervention durchführen.
Da GPS-Navigationssysteme in vielen Fahrzeugen als ein Standardmerkmal eingesetzt werden, die zu jedem beliebigen Zeitpunkt in einer breiten Region verwendet werden können, die Bereiche um Häuser, Strom- und Kommunikationsleitungen, Wälder und andere natürliche Bereiche abdeckt, können Daten von diesen Fahrzeugen mit geografischen Metadaten fusioniert werden, sodass sie korreliert und verwendet werden können, um eine konsolidierte Bewertung der Feuerbedingungen des Bereichs zu erhalten. Der sich daraus ergebende, mit der Erfindung konfigurierte Fahrzeugbestand stellt ein Netzwerk von „Alarmen“ bereit, das geografische Koordinaten und die Größe, Geschwindigkeit und Richtung der Ausbreitung für Feuerereignisse ohne menschliche Interpretation oder Intervention bereitstellt. Die Erfindung nutzt den Vorteil von Sensoren (z. B. thermischen Sensoren und Kameras), die bereits auf Fahrzeugen montiert sind, um auf mögliche Feuer zu überwachen. Zum Beispiel können äußere Temperaturänderungen anzeigen, dass Wärme oder eine Flamme vorhanden ist. Einige Fahrzeuge können mit Infrarotlichtkameras oder Erfassungssystemen ausgestattet sein, die verwendet werden können, um Wärmequellen entfernt zu detektieren. Entfernte Echoerfassungssysteme wie Radar und LiDAR können verwendet werden, um Feuer, jedoch nicht Rauch, zu überwachen, indem Wärme und Flammen durch blockierte Bedingungen, einschließlich Nebel und schweren Regen, erfasst werden, die für einige Bildüberwachungssysteme Schwierigkeiten bereiten können.
Zur letzten Bestätigung der Anwesenheit eines mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses, kann das bordeigene Feuerüberwachungssystem die Datenausgaben der separaten Erfassungsuntersysteme für strengere bordeigene und äußere Bewertung fusionieren. Äußere Übermittlung von Daten zur zentralen Bewertung kann ebenfalls entfernt angefordert werden (z. B. wenn bordeigene Systeme noch kein vorläufiges Anzeichen eines möglichen Feuers detektiert haben) oder sie kann automatisch eingeleitet werden, wenn ein Fahrzeug zufällig durch spezielle Erkennungsorte fährt (z. B. bei einem besonders bedeutenden Aussichtspunkt, der ein großes Gelände überblickt oder an einem Ort, der besonders anfällig für Feuer ist). Daher stellt die Erfindung ein mobiles Feuerdetektionsnetzwerk auf Fahrzeugbasis bereit, das große Bereiche auf einer 24-Stunden-Basis mit minimalen Kosten und unbemanntem Betrieb abdeckt. Es ist ebenfalls für Schadensbewertungen „nach Feuern“ und zum Erkennen von Feuern während unterschiedlichen Wetterbedingungen gut geeignet.
Die Gesamtkosten für dieses Netzwerk sind niedrig, da Fahrzeuge bereits mit den erforderlichen Erfassungssystemen ausgestattet sind und die nötige drahtlose Kommunikationsfähigkeit bereits besteht. Da eine hohe Rate von Verkehr oft entlang Bereichen bestehen kann, die Überwachung benötigen, wird eine hohe Datensammelrate und eine Verfügbarkeit der Daten über die Cloud und für eine zentrale Einsatzstation erhalten, wodurch im Wesentlichen durchgehende Ansichten und Dateninterpretationen bereitgestellt werden, um die Detektion zu unterstützen.
Unter Bezugnahme auf 1 sind ein Fahrzeug 10, das auf einer Fahrbahn 11 fährt und ein Fahrzeug 12, das auf einer Fahrbahn 13 fährt jeweils mit Fahrzeugvorrichtungen ausgestattet, um die Feuerdetektions- und Reaktionsfunktionen der vorliegenden Erfindung zu üben. Das Fahrzeug 12 wird in einem Bereich gefahren, in dem ein Flächenbrand 14 sichtbare Flammen 15 und Rauchwolken 16 erzeugt. Fahrzeuge 10 und 12 sind für drahtlose Kommunikation über Fahrzeug-zu-alles-(V2X-)Systeme ausgestattet, wie auf dem Fachgebiet bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann Kommunikation durch einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikationskanal 17 zwischen den Fahrzeugen 10 und 12 und durch einen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Kommunikationskanal 18 zwischen dem Fahrzeug 10 und einer Basisstation 20 bereitgestellt sein. Die Basisstation 20 ist über ein Cloud-Netzwerk 21 mit einer entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung 22 verbunden. Zusätzlich stellen GPS-Satelliten 23 GPS-Signale über einen GPS-Kanal 24 an GPS-Navigationssystemempfänger in den Fahrzeugen 10 und 12 auf herkömmliche Weise bereit. Relevante Abschnitte der Elektronik- und Steuersysteme in einem individuellen Fahrzeug werden in 2 gezeigt. Eine Fahrzeugvorrichtung 25 beinhaltet eine Hauptsystemsteuerung 26, die mit einem Feuerreaktionsmodul 27, einem Navigationsmodul 28 und einem drahtlosen Kommunikationsmodul 34 verbunden ist. In einer typischen Ausführungsform ist jedes der separaten Module oder Untersysteme, die in Vorrichtung 25 gezeigt sind, durch einen Multiplexbus zum Übermitteln von verschiedenen Steuer- und Datensignalen zwischen separaten Modulen auf dem Multiplexnetzwerk verbunden. Die Systemsteuerung 26 und/oder das Feuerreaktionsmodul 27 können in einem oder mehreren Elektronikschaltmodulen und Mikrosteuerungen, wie im Fach bekannt, umgesetzt sein. Das Navigationsuntersystem 25 beinhaltet eine Antenne 29 zum Empfangen von GPS-Satellitensignalen, die verwendet werden, um die geografischen Koordinaten zu bestimmen, wo sich das Fahrzeug befindet.
Eine Vielzahl von Untersystemen in der Fahrzeugvorrichtung 25 sammelt und bewertet entsprechende Umweltparameter als Teil des Durchführens von verschiedenen Fahrerunterstützungsfunktionen oder anderer Fahrzeughilfsfunktionen. Die Erfassungsuntersysteme beinhalten eine optische Kamera 30, die Teil eines Hindernisdetektionssystems oder eines Rückfahrkamerasystems, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, ist. Das Kamerauntersystem 30 ist mit einer Systemsteuerung 26 und einem Feuerreaktionsmodul 27 zum Empfangen von Befehlssteuersignalen und Liefern von Umweltparametern, zum Beispiel in der Form von Kamerabildern, gekoppelt. Die optische Kamera 30 ist ferner mit dem Feuerreaktionsmodul 27 verbunden, um wie nachstehend besprochen einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser bereitzustellen. Ein Infrarotkamerauntersystem 31 kann ebenfalls in dem Fahrzeug als Teil eines Objektdetektionssystems vorhanden sein, das dazu in der Lage ist, Daten zum Beispiel unter schlechten Sichtverhältnissen zu erheben. Das Infrarotkamerauntersystem 31 stellt ebenfalls Signalverarbeitung bereit, die dazu in der Lage ist, Umweltparameter in der Form von Infrarotbildern zu überprüfen, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser (wie etwa eine Konzentration von Infrarot mit hoher Intensität, was Feuer anzeigt) zu detektieren. Ein sich daraus ergebendes Auslösesignal wird dem Feuerreaktionsmodul 27 bereitgestellt.
Ein weiteres Erfassungsuntersystem kann ein entfernter Sensor sein, der aus einem LiDAR- oder Radar-Erfassungsuntersystem 32 zum Aussenden von Licht- bzw. Funkimpulsen und Detektieren von Echo besteht, um entfernte Objekte nahe dem Fahrzeug zu identifizieren und zu verfolgen, wie z. B. als Teil eines adaptiven Geschwindigkeitsregelsystems. Das Untersystem 32 analysiert zurückgeworfene Echos als den Umweltparameter, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser zu detektieren.
Ein weiteres Erfassungsuntersystem, das in der Erfindung verwendet werden kann, beinhaltet ein Klimaerfassungsuntersystem 33, das äußere Lufttemperatur, äußeren Luftdruck, äußere Luftfeuchtigkeit und/oder Luftqualität (wie etwa Detektieren von Rauchpartikeln) misst. Das Klimaerfassungsuntersystem 33 ist ebenso über den Multiplexbus an die Systemsteuerung 26 gekoppelt, um Befehlssignale zu empfangen, und ist an das Feuerreaktionsmodul 27 gekoppelt, um Umweltparameter oder ein Auslösesignal zu übermitteln, wenn die Umweltparameter auf die Möglichkeit eines mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses hindeuten.
Das drahtlose Kommunikationsmodul 34 ist über den Multiplexbus mit der Systemsteuerung 26 und dem Feuerreaktionsmodul 27 verbunden. Es ist dazu konfiguriert, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug 35 durchzuführen, das sein eigenes Feuerreaktionsmodul 36 enthält. Die einzelnen Fahrzeuge können zum Beispiel Daten, Warnnachrichten, Anforderungsnachrichten und Routenumleitungsinformationen teilen.
Das Feuerreaktionsmodul 27 beinhaltet vorzugsweise einen Speicher 37 zum Speichern von fusionierten Daten aus einigen oder allen der Erfassungsuntersysteme. Fusionierte Daten können vorzugsweise eine Vielzahl von gemessenen Umweltparametern aus den Erfassungsuntersystemen beinhalten, die zum Detektieren, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis besteht, relevant sind. Vorzugsweise können die fusionierten Daten ebenfalls geografische Metadaten, wie etwa die Fahrzeuglage beinhalten, wenn die Umgebungsparameter entsprechend erhalten wurden und/oder eine geografische Richtung in dem Umweltparameter inhärent ist (z. B. die Richtung, aus welcher ein bestimmtes Bild aufgenommen wurde).
Das Feuerreaktionsmodul 27 pflegt eine Datenbank 38 von Erkennungsorten, die verwendet werden kann, um wie nachstehend erklärt die Übermittlung der fusionierten Daten an eine Einsatzzentrale einzuleiten. Alternativ kann sich eine Erkennungsortdatenbank entfernt befinden (wobei das Fahrzeug seine geografischen Koordinaten entfernt an die Cloud zum Vergleich mit den Erkennungsorten übermittelt). Das Feuerreaktionsmodul 27 ist ebenfalls dazu verbunden, Befehle von einem Benutzer (z. B. Fahrer) zu empfangen, die manuell auf einer Benutzerschnittstelle erzeugt werden und verwendet werden, um die Übermittlung der fusionierten Daten einzuleiten, falls der Benutzer Feuer oder Rauch bemerkt. Die Benutzerschnittstelle kann zum Beispiel eine Touchscreenanzeige in dem Fahrzeug oder ein gekoppeltes Smartphone beinhalten. Für ein geparktes Fahrzeug könnte ein entfernter Befehl von einer drahtlosen Vorrichtung die Systemelektronik aufwecken, sodass fusionierte Daten von einem unbesetzten Fahrzeug erhalten werden könnten.
Ein bevorzugtes Betriebsverfahren der Erfindung ist in 3 gezeigt. Das Verfahren kann durchgehend laufen, wenn sich ein Fahrzeug in einem AN- oder Lauf-Zustand befindet. Es kann ebenfalls als Reaktion auf einen entfernten Aufweckbefehl eingeschaltet werden, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet. Bei Schritt 40 lesen die Erfassungsuntersysteme entsprechende Umweltparameter wie etwa lokale Außentemperaturunterschiede, Luftfeuchtigkeit, Druck und Luftqualität, die durch ein Klimasteueruntersystem erfasst werden. Vorausgesetzt sie befinden sich in dem Fahrzeug, nehmen zusätzliche Untersysteme entsprechende Parameter wie etwa Bilder in einer Kamera für sichtbares Licht und/oder Infrarotkamera auf, und nehmen entfernte Echoerfassungsdaten wie etwa von einem Radar- oder LiDAR-Untersystem auf, die derartige Parameter zum Ausführen ihrer bestehenden Funktionen, einschließlich Hindernisdetektion, Spurhaltung, autonome Geschwindigkeitsregelung, Notbremsen und weitere sammeln. Eine geografische Lage ist ebenfalls durchgehend über GPS in dem Schritt 40 überwacht. Unter Verwendung des drahtlosen Kommunikationssystems überwacht das Feuerreaktionsmodul durchgehend auf entfernte Eingaben einschließlich auf Daten, Feuerwarnnachrichten und empfohlene Umleitungen (z. B. Routensegmente) zum Umleiten in der Nähe von einem beliebigen detektierten Feuervorfall.
In Schritt 41 überprüft jedes einzelne Untersystem seine bestimmten Umweltparameter und vergleicht sie mit entsprechenden Auslösern, welche die mögliche Anwesenheit von Flammen oder Rauch in der Nähe des Fahrzeugs identifizieren können. Wenn ein beliebiges der Erfassungsuntersysteme einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser detektiert, nachdem seine Umweltparameter bewertet wurden, werden Umweltparameter von einer Vielzahl der Erfassungsuntersysteme in Schritt 42 durch das Feuerreaktionsmodul erhoben. Die fusionierten Daten der verschiedenen Untersysteme werden in Schritt 42 verwendet, um eine bestimmte Szene um das Fahrzeug zu klassifizieren, um zu bestimmen, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis tatsächlich detektiert wurde. Insbesondere, um die gesamte Verarbeitungskapazität der Module zu verringern, können die Auslöser, die durch die getrennten Erfassungsuntersysteme verwendet werden, kalibriert werden, um einen einfacher erfüllten Schwellenwert beim Erfassen der Möglichkeit von Feuer zu verwenden, während die Klassifizierung und Detektion, die durch das Feuerreaktionsmodul in Schritt 42 ausgeführt wurde, einen strengeren Standard bereitstellt, um höhere Zuverlässigkeit und Detektion des mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses bereitzustellen. Falls Rauch oder Feuer in Schritt 42 detektiert werden, werden die fusionierten Daten in Schritt 43 an die Cloud-Infrastruktur wie etwa eine staatlich betriebene Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung übermittelt. Der Einsatzzentrale sind nicht nur die Daten von diesem bestimmten Fahrzeug, sondern auch von anderen in demselben geografischen Bereich verfügbar. In Schritt 43 kann das individuelle Fahrzeug ebenfalls eine Feuerwarnnachricht an nahegelegene Fahrzeuge und/oder gekoppelte Bluetoothgeräte wie etwa Smartphones von Benutzern übertragen, um sie vor der Feuergefahr zu warnen. Zusätzlich kann das individuelle Fahrzeug versuchen, in Schritt 43 eine Routenumleitung von der auf der Cloud basierenden entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu erhalten, um die Feuerzone sicher zu verlassen.
Ein Beispiel von Klassifizieren eines bestimmten Umweltparameters in der Form eines optischen Bildes wird in den 4 und 5 gezeigt. Unterschiedliche Versionen dieses Verfahrens können zur Verwendung in dem Erfassungsuntersystem zum Auslösen einer anfänglichen Möglichkeit von Feuer oder zur Verwendung in dem Feuerreaktionsmodul kalibriert werden, um die Szene genauer zu klassifizieren, um eine tatsächliche Detektion zu erhalten. 4 zeigt ein Bild 50, das durch ein Kamerauntersystem aufgenommen wird. Das Bild 50 beinhaltet eine Ansicht, die Feuerflammen 51 und Rauchwolken 52 enthält. Zusätzlich können andere Elemente, wie etwa Fahrbahnen, Fahrzeuge und andere feuerfreie Bereiche vorhanden sein. Wie durch eine Detektionsschaltung 55 in 5 gezeigt, können die Bilddaten zuerst einem Merkmalentnahmeblock 56 zum Modifizieren der Bilddaten bereitgestellt werden, um Merkmale, die Feuer oder Rauch anzeigen, zu verbessern (z. B. Ändern des Kontrasts oder Hervorheben bestimmter Farben). Als nächstes werden die Bilddaten unter Verwendung eines Mustererkennungsblocks 57 analysiert, um die Bilddaten nach Merkmalen zu untersuchen, die Feuer anzeigen, wie etwa Farben, Intensität und Bewegung der detektierten Merkmale zwischen aufeinanderfolgend aufgenommenen Bildern. Der Detektor 55 stellt ein Ausgabesignal bereit, das der mit Feuer zusammenhängende Auslöser sein kann, falls es in einem Untersystem verwendet wird, oder kann eine Detektion von Feuer oder Rauch mit Handlungsbedarf sein, falls es in dem Feuerreaktionsmodul verwendet wird.
Falls Feuer oder Rauch in Schritt 42 nicht detektiert werden, geht das Verfahren in Schritt 44 über, um zu bestimmen, ob es eine Feuerwarnnachricht von entweder einem nahegelegenen Fahrzeug oder von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung über die Cloud empfangen hat. Somit, wenn eine Einsatzzentrale (auf Grundlage von Daten von anderen Fahrzeugen oder anderen Informationsquellen) bestimmt hat, dass ein Feuer in der Nähe sein kann, dann kann das Ausmaß des Feuers durch Anfordern von fusionierten Daten von anderen Fahrzeugen, von denen bekannt ist, dass sie sich in der Nähe des möglichen Feuers befinden, untersucht werden. Falls eine derartige Nachricht in Schritt 44 empfangen wurde, kann Sammeln und Fusionieren der Umweltparameterdaten in Schritt 45 in dem individuellen Fahrzeug intensiviert werden. Ferner kann das Fahrzeug beliebige empfohlene Handlungen vornehmen, die mit der Warn-/Anforderungsnachricht empfangen wurden, wie etwa Einschließen einer empfohlenen Umleitung, die in einer Nachricht enthalten ist, in seine ausgewählte Route, die dem Fahrer zur Routenleitung durch das Navigationssystem bereitgestellt wird. In Schritt 46 werden die intensivierten und neu fusionierten Daten wie angefordert an die Cloud gesendet.
Ein Benutzerbefehl, der das Flächenbrandüberwachungssystem manuell auslöst, würde auch zur Übermittlung der fusionierten Daten führen. Daher kann Schritt 44 ebenfalls nach dem Benutzerbefehl suchen. Falls sich das Fahrzeug im AUS-Zustand befindet, könnte das Verfahren zum Beispiel von Schritt 40 direkt zu Schritt 46 übergehen.
Falls keine Warnnachricht in Schritt 44 empfangen wurde, wird eine Überprüfung in Schritt 47 durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug zu einem vorbestimmten Erkennungsort bewegt hat. Falls ja, können in Schritt 46 fusionierte Daten an die Cloud gesendet werden. Andernfalls erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 44, um mit Parameterdatensammlung und - Überwachung fortzufahren. 6 zeigt ein Beispiel vorbestimmter Erkennungsorte, die besonders nützliche Ansichten über Bereiche bieten, die durchgehend nach Anwesenheit von Feuern überwacht wird. Daher durchquert ein Fahrzeug 60, das entlang einer Fahrbahn 61 fährt, einen erhöhten Bereich 62, der einen kritischen Waldbereich 63 überblickt. Geografische Daten werden in dem Feuerreaktionsmodul oder in der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung gepflegt, die einen vorbestimmten Ort 64 als einen Erkennungsort identifizieren. Das Fahrzeug 60 überwacht seine Lage und vergleicht sie mit einer Datenbank von Koordinaten für Erkennungsorte. Wenn es eine Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Erkennungsort 64 findet, stellt es der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung automatisch seine fusionierten Sensordaten bereit.
7 bildet eine auf der Cloud basierende Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung 22 ab, die fusionierte Daten empfängt und verschiedene Funktionen und Interaktionen mit einem Bestand an Fahrzeugen 65 und anderen Posten, wie etwa 911-Zentren und Ersthelfern 66 durchführt. Die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung 22 analysiert die fusionierten Daten, um ein größeres Bild der Umstände in bestimmten Gebieten, die Flächenbränden ausgesetzt sind, zusammenzustellen. Wenn zusätzliche Daten benötigt werden, identifiziert die Einsatzzentrale 22 geeignete Anforderungen für Fahrzeuge innerhalb des Fahrzeugbestands 65, die gegenwärtig die gewünschten Orte durchqueren und sendet die Anforderungen. Auf Grundlage der verfügbaren Daten werden der Ort und die Schwere der Feuervorfälle detektiert. Warnungen werden zusammen mit berechneten Routenumleitungen an Fahrzeuge in dem Bestand 65 gesendet. Neben Überwachen zum Detektieren des Ausbruchs von Feuern verwendet die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung 22 die erhobenen Daten, um mögliches Ausbreiten von Feuern vorherzusagen, um eine Reaktion zu koordinieren, einschließlich einer Notfalleinsatzmaßnahme von Anbietern 66 und Optimierung von Verkehrsfluss von Bereichen weg, in denen sich ein detektiertes Feuer wahrscheinlich ausbreitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen in einem Fahrzeug, die jeweils einen entsprechenden Umweltparameter sammeln und bewerten, wobei jedes Erfassungsuntersystem einen entsprechenden Umweltparameter analysiert, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser zu detektieren; ein Feuerreaktionsmodul, das an die Erfassungsuntersysteme gekoppelt ist, wobei das Feuerreaktionsmodul auf einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser von einem der Erfassungsuntersysteme reagiert, um Daten aus einer Vielzahl der Erfassungsuntersysteme zu fusionieren, und auf die fusionierten Daten reagiert, um zu detektieren, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis besteht; und ein drahtloses Kommunikationsmodul, das dazu ausgelegt ist, mit einer entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu kommunizieren, wobei das Kommunikationsmodul die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung übermittelt, wenn das mit Feuer zusammenhängende Ereignis detektiert wird, und wobei das Kommunikationsmodul Notizen und Routeninformationen von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung empfängt, um von einem bestätigten Feuervorfall weg zu navigieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt, eine Anforderungsnachricht von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu empfangen und die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln, als Antwort auf die Anforderungsnachricht, unabhängig von der Detektion eines mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses.
Gemäß einer Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt, über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem mit Feuerreaktionsmodulen in anderen Fahrzeugen zu kommunizieren, und wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, eine Warnnachricht von den anderen Fahrzeugen zu empfangen und die fusionierten Daten als Antwort auf die Warnnachricht an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln.
Gemäß einer Ausführungsform, ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Navigationssystem zum Überwachen der geografischen Lage des Fahrzeugs und Detektieren der Anwesenheit des Fahrzeugs an einem vorbestimmten Erkennungsort; wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln, als Reaktion auf Detektieren von Anwesenheit an dem vorbestimmten Erkennungsort.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion, und wobei die Erfassungsuntersysteme eine Kamera für sichtbares Licht beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion, und wobei die Erfassungsuntersysteme eine Infrarotlichtkamera beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion, und wobei die Erfassungsuntersysteme ein entferntes Echoerfassungssystem beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion, und wobei die Erfassungsuntersysteme ein externes Klimasystem zum Erfassen von mindestens einem von einer Lufttemperatur, einem Luftdruck, einer Luftfeuchtigkeit oder einer Luftverschmutzung beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die fusionierten Daten geografische Metadaten, die mit entsprechenden Umweltparameterdaten zusammenhängen.
Gemäß einer Ausführungsform, ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Navigationssystem zum Darstellen einer Routenführung an einen Fahrer des Fahrzeugs entlang einer ausgewählten Route; wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, eine Feuerwarnnachricht zu empfangen, die eine empfohlene Umleitung beinhaltet; und wobei das Navigationssystem die empfohlene Umleitung in die ausgewählte Route einbindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Fahrzeugfeuerüberwachungsverfahren Folgendes: Erfassen einer Vielzahl von Umweltparametern um ein Fahrzeug; Bewerten von jedem Umweltparameter, um entsprechende mit Feuer zusammenhängende Auslöser zu detektieren; Fusionieren von Daten, die den Umweltparametern und geografischen Metadaten entsprechen; Übermitteln der fusionierten Daten an eine entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, wenn i) ein entsprechender Auslöser detektiert wird, ii) eine Anforderung von der Einsatzzentrale empfangen wird, oder iii) sich das Fahrzeug zu einem vorbestimmten Erkennungsort bewegt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen, wobei jedes Untersystem einen entsprechenden Umweltparameter sammelt und bewertet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ein Feuerreaktionsmodul, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: das Feuerreaktionsmodul sammelt die Umweltparameter aus den Erfassungsuntersystemen als Reaktion auf Detektieren eines entsprechenden Auslösers durch ein entsprechendes Erfassungsuntersystem; und das Feuerreaktionsmodul bewertet die gesammelten Umweltparameter, um ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis zu detektieren; wobei Übermitteln der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung ferner von einer Detektion des mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses abhängt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ein Navigationssystem zum Darstellen einer Routenführung an einen Fahrer des Fahrzeugs entlang einer ausgewählten Route, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Empfangen einer Feuerwarnnachricht, die eine empfohlene Umleitung beinhaltet, von der entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung; und Einbinden der empfohlenen Umleitung in die ausgewählte Route.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ein Navigationssystem, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer geographischen Lage des Fahrzeugs; Vergleichen der geografischen Lage mit einem vorbestimmten Erkennungsort; Sammeln und Übertragen der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, wenn die geografische Lage mit dem vorbestimmten Erkennungsort übereinstimmt.
Gemäß einer Ausführungsform, ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Kommunizieren mit den Feuerreaktionsmodulen in anderen Fahrzeugen über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem; Empfangen einer Warnnachricht von einem der anderen Fahrzeuge; und Sammeln und Übertragen der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung als Antwort auf die Warnnachricht.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Erfassungsuntersysteme eine Infrarotkamera. Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Erfassungsuntersysteme ein entferntes Echoerfassungssystem.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Erfassungsuntersysteme ein externes Klimasystem zum Erfassen von mindestens einem von einer Lufttemperatur, einem Luftdruck, einer Luftfeuchtigkeit oder einer Luftverschmutzung.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die fusionierten Daten geografische Metadaten, die mit entsprechenden Umweltparameterdaten zusammenhängen.

Claims

Fahrzeugvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen in einem Fahrzeug, die jeweils einen entsprechenden Umweltparameter sammeln und bewerten, wobei jedes Erfassungsuntersystem einen entsprechenden Umweltparameter analysiert, um einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser zu detektieren; ein Feuerreaktionsmodul, das mit den Erfassungsuntersystemen gekoppelt ist, wobei das Feuerreaktionsmodul auf einen entsprechenden mit Feuer zusammenhängenden Auslöser von einem der Erfassungsuntersysteme reagiert, um Daten aus einer Vielzahl der Erfassungsuntersysteme zu fusionieren, und auf die fusionierten Daten reagiert, um zu detektieren, ob ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis besteht; und ein drahtloses Kommunikationsmodul, das dazu ausgelegt ist, mit einer entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu kommunizieren, wobei das Kommunikationsmodul die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung übermittelt, wenn das mit Feuer zusammenhängende Ereignis detektiert wird, und wobei das Kommunikationsmodul Notizen und Routeninformationen von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung empfängt, um von einem bestätigten Feuervorfall weg zu navigieren.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, eine Anforderungsnachricht von der Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu empfangen und die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln, als Antwort auf die Anforderungsnachricht, unabhängig von einer Detektion eines mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem mit Feuerreaktionsmodulen in anderen Fahrzeugen zu kommunizieren, und wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, eine Warnnachricht von den anderen Fahrzeugen zu empfangen und die fusionierten Daten als Antwort auf die Warnnachricht an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: ein Navigationssystem zum Überwachen der geografischen Lage des Fahrzeugs und zum Detektieren der Anwesenheit des Fahrzeugs an einem vorbestimmten Erkennungsort; wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, die fusionierten Daten an die Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung zu übermitteln, als Reaktion auf Detektieren von Anwesenheit an dem vorbestimmten Erkennungsort.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion erfasst, und wobei die Erfassungsuntersysteme mindestens eines von einer Kamera für sichtbares Licht, einer Infrarotkamera und einem entfernten Echoerfassungssystem beinhalten.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Erfassungsuntersystem den entsprechenden Umweltparameter als Unterstützung einer nicht mit Feuer zusammenhängenden Fahrzeugbetriebsfunktion erfasst, und wobei die Erfassungsuntersysteme ein externes Klimasystem zum Erfassen von mindestens einem von einer Lufttemperatur, einem Luftdruck, einer Luftfeuchtigkeit oder einer Luftverschmutzung beinhalten.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die fusionierten Daten geografische Metadaten beinhalten, die mit entsprechenden Umweltparameterdaten zusammenhängen.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: ein Navigationssystem zum Darstellen einer Routenführung an einen Fahrer des Fahrzeugs entlang einer ausgewählten Route; wobei das drahtlose Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, eine Feuerwarnnachricht zu empfangen, die eine empfohlene Umleitung beinhaltet; und wobei das Navigationssystem die empfohlene Umleitung in die ausgewählte Route einbindet.
Fahrzeugfeuerüberwachungsverfahren, das Folgendes umfasst: Erfassen einer Vielzahl von Umweltparametern um ein Fahrzeug; Bewerten von jedem Umweltparameter, um entsprechende mit Feuer zusammenhängende Auslöser zu detektieren; Fusionieren von Daten, die den Umweltparametern und geografischen Metadaten entsprechen; Übermitteln der fusionierten Daten an eine entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, wenn i) ein entsprechender Auslöser detektiert wird, ii) eine Anforderung von der Einsatzzentrale empfangen wird, oder iii) sich das Fahrzeug zu einem vorbestimmten Erkennungsort bewegt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug eine Vielzahl von Erfassungsuntersystemen beinhaltet, wobei jedes Untersystem einen entsprechenden Umweltparameter sammelt und bewertet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Fahrzeug ein Feuerreaktionsmodul beinhaltet und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: das Feuerreaktionsmodul sammelt die Umweltparameter aus den Erfassungsuntersystemen als Reaktion auf Detektieren eines entsprechenden Auslösers durch ein entsprechendes Erfassungsuntersystem; und das Feuerreaktionsmodul bewertet die gesammelten Umweltparameter, um ein mit Feuer zusammenhängendes Ereignis zu detektieren; wobei Übermitteln der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung ferner von einer Detektion des mit Feuer zusammenhängenden Ereignisses abhängt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Fahrzeug ein Navigationssystem zum Darstellen einer Routenführung an einen Fahrer des Fahrzeugs entlang einer ausgewählten Route beinhaltet, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Empfangen einer Feuerwarnnachricht, die eine empfohlene Umleitung beinhaltet, von der entfernten Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, und Einbinden der empfohlenen Umleitung in die ausgewählte Route.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Fahrzeug ein Navigationssystem beinhaltet und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer geographischen Lage des Fahrzeugs; Vergleichen der geografischen Lage mit einem vorbestimmten Erkennungsort; Sammeln und Übertragen der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung, wenn die geografische Lage mit dem vorbestimmten Erkennungsort übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner Folgendes umfasst: Kommunizieren mit den Feuerreaktionsmodulen in anderen Fahrzeugen über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem; Empfangen einer Warnnachricht von einem der anderen Fahrzeuge; und Sammeln und Übertragen der fusionierten Daten an die entfernte Einsatzzentrale zur Brandbekämpfung als Antwort auf die Warnnachricht.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die fusionierten Daten geografische Metadaten beinhalten, die mit entsprechenden Umweltparameterdaten zusammenhängen.