-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines Fußgängers oder Radfahrers, wobei der Verkehrsteilnehmer ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Mobiltelefon, mit sich führt, welches zur direkten Kommunikation wenigstens mit einer Kommunikationseinrichtung einer in einer Umgebung um den Verkehrsteilnehmer betriebenen Verkehrseinrichtung ausgebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- - Ermittlung einer ersten geodätischen Position des Verkehrsteilnehmers in einer ein globales Navigationssatellitensystem nutzenden Positionsbestimmungseinrichtung des Endgeräts,
- - Übermittlung der ersten geodätischen Position an eine Verkehrseinrichtung,
- - in einer Steuereinrichtung der Verkehrseinrichtung, Ermittlung einer zweiten geodätischen Position des Verkehrsteilnehmers aus einer geodätischen Verkehrseinrichtungsposition und einer aus den Verkehrsteilnehmer zeigenden Sensordaten wenigstens eines Umgebungssensors der Verkehrseinrichtung ermittelten Relativposition.
-
Daneben betrifft die Erfindung eine Verkehrseinrichtung.
-
Nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer, insbesondere umfassend Fußgänger und Radfahrer, sind im Straßenverkehr häufig besonders gefährdet und werden daher auch als „'Vulnerable Road User“ (VRU) bezeichnet. Jeglicher Kontakt mit anderen Verkehrsteilnehmern birgt für sie ein besonders hohes Verletzungsrisiko. Daher spielen derartige VRUs für vorausschauende Sicherheitsfunktionen von Sicherheitssystemen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, eine wichtige Rolle, insbesondere hinsichtlich der Funktionsauslösung und/oder der Positionsgenauigkeit. Dabei basieren derartige Sicherheitsfunktionen, die insbesondere in Kraftfahrzeugen realisiert sind, heute hauptsächlich oder sogar ausschließlich auf den Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs als Verkehrseinrichtung, wobei zudem vorgeschlagen wurde, durch von den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern bei sich geführte mobile Endgeräte, beispielsweise Smartphones, Smartwatches, Fahrräder und dergleichen, die Position des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers zu bestimmen, beispielsweise über eine Positionsbestimmungseinrichtung, die ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) nutzt. Beispielsweise kann eine derartige Positionsbestimmungseinrichtung einen GPS-Empfänger aufweisen. Die so ermittelte Position kann über Kommunikationsnachrichten anderen Verkehrsteilnehmern und/oder stationären Verkehrseinrichtungen, insbesondere Infrastruktureinrichtungen bereitgestellt werden.
-
Dabei tritt allerdings das Problem auf, dass die Eigenpositionsermittlung über die mobilen Endgeräte der VRUs nicht die hinreichende Genauigkeit aufweist, die für Sicherheitsfunktionen, die auf einer derartigen Kommunikation der mobilen Endgeräte beruhen, benötigt werden. Eine derartige Kommunikation ist auch als „Car2Pedestrian“ (C2P, betrifft Fußgänger und Radfahrer) bekannt. Eine GPS-Positionsbestimmung kann beispielsweise Ungenauigkeiten von einigen Metern aufweisen, was es beispielsweise für Sicherheitsfunktionen eines Kraftfahrzeugs schwierig gestaltet, auf Basis dieser Information auf Fußgänger zu bremsen oder dergleichen. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Person beziehungsweise allgemein der nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer durch die Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs nicht erfassbar ist und somit die über die Kommunikationsnachricht erhaltene erste geodätische Position des Fußgängers den einzigen Anhalt für dessen Aufenthaltsort bietet.
-
DE 10 2011 111 899 A1 betrifft eine Detektionsvorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines Trägers eines Sende-/Empfangsgeräts in einem Kraftfahrzeug. Hierbei weist das Kraftfahrzeug eine Sende-/Empfangseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, mit einem zu detektierenden mobilen Sende-/Empfangsgerät zu kommunizieren, sowie eine Umfeldsensoreinrichtung zum Erfassen von Informationen des Umfelds des Fahrzeugs. Eine Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, abhängig von der Kommunikation und den erfassten Informationen einen Trägertyp des mobilen Sende-/Empfangsgeräts und eine bevorstehende Kollision des Trägers des Sende-/Empfangsgeräts mit dem Fahrzeug zu ermitteln. Eine Steuereinrichtung kann abhängig von dem ermittelten Trägertyp eine Warnsignaleinrichtung und/oder eine Fahrzeugeinrichtung des Fahrzeugs derart ansteuern, dass eine Kollision verhindert oder in ihren Folgen gemindert wird. Informationen des mobilen Sende-/Empfangsgeräts und von der Umfeldsensoreinrichtung werden zur Ermittlung des Trägertyps zusammengeführt.
-
DE 10 2015 225 751 A1 betrifft ein Verfahren zum Prädizieren einer Bewegung eines Straßenverkehrsteilnehmers in einem Verkehrsraum, wobei eine Positionsinformation und/oder ein Bewegungsvektor des Straßenverkehrsteilnehmers in dem Verkehrsraum eingelesen wird, ein geschätztes Ziel der Bewegung auf Basis einer hinterlegten Bewegungshistorie des Straßenverkehrsteilnehmers ermittelt wird und ein Bewegungsprofil zusammengestellt wird, um die Bewegung des Straßenverkehrsteilnehmers in dem Verkehrsraum zu prädizieren. Für die Bildung der Zielschätzungsinformation kann beispielsweise auf in einem Smartphone oder einem anderen geeigneten Mobilgerät des Verkehrsteilnehmers hinterlegte Informationen wie bisher häufig besuchte Orte, Uhrzeit, Tag, Kalendereinträge, etc. zurückgegriffen werden. Das Fahrzeug kann auch einen Umfeldsensor aufweisen, um die Bewegung des Fußgängers aufzuzeichnen und eine Kollisionswarnung im Fahrzeug zu bilden.
-
DE 10 2014 219 665 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Betriebs eines Fahrzeugs, das mit einem beweglichen Objekt durch ein vom beweglichen Objekt getragenes portables Endgerät kommunizieren kann. Diese umfasst eine Empfangseinheit, die einen von dem portablen Endgerät zu sendenden Bewegungsplan des beweglichen Objekts empfangen kann und eine Fahrplanvorbereitungseinheit, die dazu ausgelegt ist, basierend auf dem empfangenen Bewegungsplan des beweglichen Objekts einen Fahrplan des Fahrzeugs vorzubereiten. Der Fahrer kann über eine Informationseinheit über den vorbereiteten Fahrplan informiert werden. Das Kraftfahrzeug kann eine Radarvorrichtung aufweisen, die beispielsweise einen Fußgänger oder ein sonstiges Hindernis erfassen kann.
-
DE 10 2009 045 709 A1 schlägt zur Verbesserung und Validierung der Positionsbestimmung vor, externe Positionsdaten, die von Infrastruktureinrichtungen oder benachbarten Fahrzeugen an ein Fahrzeug übermittelt werden, zur Validierung oder Verbesserung der gemessenen Fahrzeugposition in dem Fahrzeug zu verwenden.
-
US 2018/0068562 A1 betrifft ein Detektionssystem für den Straßenrand, bei welchem eine Straßenrand-Einheit ein Positionierungssignal von einem Satellitenpositionierungssystem und Objektinformationen eines Objekts erhält. Hieraus abgeleitete weitere Objektinformationen werden in eine Kraftfahzeug-zu-Kraftfahrzeug-Basic Safety Message umgewandelt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenpositionsbestimmung eines nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines VRUs, anzugeben.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß ferner folgende Schritte vorgesehen:
- - zumindest bei Überschreitung eines Grenzwerts für eine Abweichung der ersten Position von der zweiten Position, Übermittlung einer die zweite Position und/oder die Abweichung beschreibenden Abweichungsinformation von der Verkehrseinrichtung an das mobile Endgerät, und
- - Verwendung der Abweichungsinformation zur Korrektur der Positionsermittlung in der Positionsbestimmungseinrichtung.
-
Die Erfindung schlägt mithin vor, in den Fällen, in denen eine Verkehrseinrichtung, insbesondere eine stationäre Infrastruktureinrichtung (Road Side Unit - RSU) oder ein Kraftfahrzeug, den Verkehrsteilnehmer mit einer eigenen Umgebungssensorik erfasst und eine eigene Positionsbestimmung durchführen kann, der Positionsbestimmungseinrichtung des mobilen Endgeräts durch Nutzung der Bidirektionalität der Kommunikationsverbindung eine Art „Feedback“ zu geben, welches die Positionsbestimmungseinrichtung nutzen kann, um darauf folgend eine deutlich genauere erste Position zu bestimmen und an weitere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Kraftfahrzeuge mit Sicherheitsfunktionen zu übermitteln. Diese Genauigkeitssteigerung erweist sich dabei insbesondere in solchen Fällen als vorteilhaft, in denen ein Kraftfahrzeug oder sonstiger Verkehrsteilnehmer mit einer Sicherheitsfunktionen den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer nicht mit seiner eigenen Umgebungssensorik umfassen kann, dieser aber aufgrund der übersandten ersten Information dennoch relevant ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Verkehrsteilnehmer, beispielsweise als Fußgänger, zwischen zwei geparkten Kraftfahrzeugen unterwegs ist oder anderweitig, beispielsweise durch eine Häuserecke, verdeckt ist. Ist die Genauigkeit der ersten Position nun deutlich erhöht, kann beispielsweise sinnvoll auf den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer gebremst und/oder hingewiesen werden. Dies wäre bei einer hohen Ungenauigkeit der ersten Position nicht oder nur erschwert möglich. Da jedoch viele Verkehrssituationen auftreten, in denen der nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer von Umgebungssensoren anderer Verkehrseinrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen und/oder stationären Infrastruktureinrichtungen, erfasst wird, ergeben sich viele Möglichkeiten zur Überprüfung der ersten Position und zu ihrer Verbesserung, so dass insbesondere die Genauigkeit der ersten Position sich der Genauigkeit der zweiten Position annähern kann. Dabei wird bevorzugt das Feedback in jedem Fall, also auch wenn die Abweichung äußerst gering ist, übermittelt, da dann eine Möglichkeit zur Überprüfung der ersten Position in der Positionsbestimmungseinrichtung besteht
-
Die vorliegende Erfindung nutzt aus, dass die erweiterten Möglichkeiten von Verkehrseinrichtungen, insbesondere Kraftfahrzeugen, was die Positionsbestimmung von Verkehrsteilnehmern angeht, zu einer verbesserten Genauigkeit der zweiten Position führt. Eine stationäre Infrastruktureinrichtung (RSU), die beispielsweise eine Verkehrsüberwachungseinrichtung, eine intelligente Ampel oder dergleichen sein kann, kennt ihre eigene geodätische Position aufgrund ihres festen Standortes äußerst genau und kann mit hinreichend genauer Auswertungselektronik ausgestattet werden, um Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors auszuwerten und eine hochgenaue Positionsbestimmung des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers zu erlauben, die mit dessen Positionsbestimmungseinrichtung alleine, auch wenn Odometrie und/oder Map-Matching zusätzlich verwendet werden, nicht möglich wäre. Ähnlich existieren in modernen Kraftfahrzeugen eine Vielzahl an Mechanismen, die die eigene geodätische Positionsbestimmung hochgenau erlauben und zudem eine hervorragende Auswertung von Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors ermöglichen, so dass die zweite Position eine deutlich höhere Genauigkeit als die (unkorrigierte) erste Position aufweisen kann. Mechanismen, um eine hochgenaue Eigenpositionsbestimmung von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen, insbesondere auch unter Nutzung von Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors, wurden im Stand der Technik bereits vielfältig vorgeschlagen und können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung umgesetzt werden. Dabei kann die kraftfahrzeugeigene Positionsbestimmung, welche beispielsweise durch ein entsprechendes Steuergerät durchgeführt wird, ebenso auf einem Sensor eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS-Systems) insbesondere einem GPS-Sensor, beruhen.
-
Zusammenfassend wird also vorgeschlagen, die Positionsbestimmungsgenauigkeit von VRUs durch eine Art „Feedback-Information“ von Verkehrseinrichtungen zu verbessern, so dass mit besonderem Vorteil aufgrund der höheren Positionsbestimmungsgenauigkeit Informationen, insbesondere die erste Position, aus Kommunikationsnachrichten von mobilen Endgeräten nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger oder Radfahrer für die Auslösung von aktiven, vernetzten Fahrzeugsicherheitsfunktionen genutzt werden können.
-
Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass die erste geodätische Position im Rahmen einer insbesondere zyklisch ausgesendeten Statusnachricht an die Verkehrseinrichtung übermittelt wird und/oder zur Kommunikation des Mobilgeräts mit der Verkehrseinrichtung eine WLAN-Verbindung und/oder Mobilfunk-Direktverbindung verwendet wird. Derartige Statusnachrichten wurden als Kommunikationsnachrichten, insbesondere im Rahmen der C2P-Kommunikation, bereits vorgeschlagen. Beispielsweise kann es sich bei der Statusnachricht um eine sogenannte „Cooperative Awareness Message“ (CAM) und/oder eine „Basic Safety Message“ (BSM) handeln. Neben den bereits häufig vorgeschlagenen WLAN-Kommunikationsverbindungen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung ferner möglich, die neu vorgeschlagenen, vorteilhaften Mobilfunk-Direktverbindungen als Kommunikationsverbindung einzusetzen. Diese beispielsweise im 5G-Standard bekannten Möglichkeiten zur direkten Kommunikation von Verkehrseinrichtungen und/oder Verkehrsteilnehmern über ein Mobilfunknetz werden zusammenfassend auch als C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) bezeichnet.
-
Als Umgebungssensor kann in der Verkehrseinrichtung eine Kamera und/oder ein Radarsensor und/oder ein Lidarsensor und/oder ein Ultraschallsensor verwendet werden. Die hierüber gegebene Umfeldwahrnehmung erlaubt es, insbesondere im Rahmen einer Sensordatenfusion, Objekte, insbesondere auch den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer, außerhalb der Verkehrseinrichtung zu detektieren und auch die Relativposition zu bestimmen, aus welcher gemeinsam mit einer geodätischen Verkehrseinrichtungsposition die zweite Position des Verkehrsteilnehmers ermittelt werden kann.
-
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann auch vorsehen, dass die erste Position bei der Ermittlung der zweiten Position berücksichtigt wird, insbesondere im Rahmen einer Zuordnung des Senders der ersten Position zu einem in den Sensordaten detektierten Objekt. Um die zweite Position gezielt für den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer (als Sender der Kommunikationsnachricht, insbesondere Statusnachricht) zu ermitteln und mit der ersten Position vergleichen zu können, muss eine Zuordnung wenigstens eines in den Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors detektierten Objekts zu dem Verkehrsteilnehmer als Sender der ersten Position möglich sein. Dabei kann die erste Position selbst genutzt werden, beispielsweise, wenn keine anderen (infrage kommenden) Objekte innerhalb eines durch den Radius der Unsicherheit der ersten Position um diese gegebenen Abstands vorhanden sind. Ein entsprechender Unsicherheitswert kann mit der ersten Position als Teil der Kommunikationsnachricht, insbesondere Statusnachricht, übersendet werden. Während beispielsweise solange, wie noch keine zweite Position zur Korrektur herangezogen wurde, der Unsicherheitswert noch recht hoch angenommen werden kann, aber dennoch häufig Verkehrssituationen existieren werden, in denen dennoch eine eindeutige Zuordnung möglich ist, ist mithin eine „Erstkorrektur“ häufig bereits auf dieser Grundlage möglich, wonach der Unsicherheitswert üblicherweise absinken wird, was gegebenenfalls auch abhängig von einem weiteren, der zweiten Position zugeordneten und mit dieser übersandten Unsicherheitswert sein kann.
-
Denkbar ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung ferner, dass zu einer Zuordnung des Senders der ersten Position zu einem in den Sensordaten detektierten Objekt eine insbesondere mit der ersten Position übersandte Bewegungshistorie des Verkehrsteilnehmers mit einer aus den Sensordaten ermittelten Bewegungshistorie des Objekts verglichen wird und/oder ein mit der ersten Position übermitteltes Erkennungsmerkmal, das von wenigstens einem des wenigstens einen Umgebungssensors detektierbar ist, an dem Objekt festgestellt wird. Es sind mithin auch andere, im Stand der Technik bereits grundsätzlich bekannte Möglichkeiten denkbar, eine Zuordnung von Objekt und Sender als Grundlage der Bestimmung der zweiten Position zu ermöglichen. So können beispielsweise Bewegungswege verglichen werden, wie sie aus aufeinanderfolgend empfangenen ersten Positionen und/oder Teil einer Statusnachricht genauso wie aus Sensordaten des Umgebungssensors hergeleitet werden können. Ferner können selbstverständlich auch in Sensordaten des Umgebungssensors detektierbare Erkennungsmerkmale des Verkehrsteilnehmers und/oder des mobilen Endgeräts verwendet werden, um die Zuordnung zu ermöglichen. Konzepte mit insbesondere unterscheidbaren, individuellen Markern und dergleichen wurden ebenso im Stand der Technik bereits vorgeschlagen.
-
Mit besonderem Vorteil kann die Abweichungsinformation zu einer Neukalibrierung des Positionsbestimmungssystems verwendet werden und/oder eine korrigierte Position des Verkehrsteilnehmers, insbesondere durch gewichtete Kombination, aus der ersten Position und der zweiten Position ermittelt werden. Beispielsweise ist es konkret möglich, die zweite Position als „korrekte“ geodätische Position des mobilen Endgeräts und somit des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers anzusehen, auf die beispielsweise Positionsveränderungen, die von einem GPS-Empfänger und/oder einer Odometrie ermittelt werden, angewendet werden. Denkbar ist es aber auch, beispielsweise abhängig von vorliegenden Unsicherheitswerten, eine gewichte Kombination der ersten Position mit der zweiten Position vorzunehmen, um eine Korrektur der aktuellen geodätischen Position zu bestimmen. Insbesondere aber dann, wenn wiederholt erste Positionen und/oder Abweichungen von einer bestimmten Verkehrseinrichtung beziehungsweise in einer bestimmten Verkehrssituation erhalten werden, kann es auch denkbar sein, durch Auswertung in der Positionsbestimmungseinrichtung einen zumindest lokalen systematischen Fehler schlusszufolgern und eine entsprechende, zumindest lokal beziehungsweise temporär anzuwendende Korrektur herzuleiten. Ersichtlich sind verschiedenste, auch in Kombination anwendbare Ansätze denkbar, um eine Verbesserung der Positionsbestimmung seitens des mobilen Endgeräts und somit des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers zu erreichen. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei der Verkehrseinrichtung um eine stationäre Infrastruktureinrichtung oder ein Kraftfahrzeug handeln. Das Kraftfahrzeug kann dabei ein Sicherheitssystem aufweisen, welches zur Verwendung der ersten Position auch bei Nichtvorliegen der zweiten Position ausgebildet ist, insbesondere zum Ausweichen und/oder Bremsen auf den Verkehrsteilnehmer. Das bedeutet, aufgrund der Verbesserung der Qualität der ersten Position durch „Feedback“ von insbesondere auch mehreren Verkehrseinrichtungen erhöht sich die Qualität der ersten Position derart, dass sie selbst dann, wenn der entsprechende Verkehrsteilnehmer nicht durch die Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs erfassbar ist, genutzt werden kann, um wenigstens eine Maßnahme des Sicherheitssystems auszulösen, insbesondere einen Fahreingriff wie ein Ausweichmanöver und/oder ein Bremsen auf den Verkehrsteilnehmer. Auf diese Weise wird die Sicherheit von VRUs im Straßenverkehr deutlich erhöht.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Verkehrseinrichtung, aufweisend eine Kommunikationseinrichtung, wenigstens einen Umgebungssensor und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung aufweist:
- - eine Ermittlungseinheit zur Ermittlung einer zweiten geodätischen Position eines Verkehrsteilnehmers aus einer geodätischen Verkehrseinrichtungsposition und einer aus den Verkehrsteilnehmer zeigenden Sensordaten wenigstens eines Umgebungssensors der Verkehrseinrichtung ermittelten Relativposition bei über die Kommunikationseinrichtung empfangener erster geodätischer Position des Verkehrsteilnehmers, und
- - eine Abweichungseinheit zur Ermittlung einer die zweite Position und/oder eine Abweichung der ersten Position von der zweiten Position beschreibenden Abweichungsinformation und zur Ansteuerung der Kommunikationseinrichtung zum Aussenden der Abweichungsinformation an den Verkehrsteilnehmer zumindest bei Überschreitung eines Grenzwerts durch die Abweichung.
-
Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Verkehrseinrichtung übertragen, mit welcher mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. Dabei kann die Verkehrseinrichtung konkret als ein Kraftfahrzeug oder eine stationäre Infrastruktureinrichtung ausgebildet sein.
-
Die Verkehrseinrichtung ist also dazu ausgebildet, ein „Feedback“ in Form der Abweichungsinformation an mobile Endgeräte nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer zu senden, welche über eine Kommunikationsnachricht, insbesondere eine Statusnachricht, ihre erste Position kundtun, insbesondere zyklisch.
-
Denkbar ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein Kommunikationssystem, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Verkehrseinrichtung und wenigstens ein mobiles Endgerät eines nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 eine erste Verkehrssituation zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, und
- 3 eine zweite Verkehrssituation zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
-
1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird vorliegend eine Verkehrssituation betrachtet, in der ein nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer, der ein mobiles, insbesondere handgehaltenes Mobilgerät, beispielsweise ein Smartphone, mit sich führt, derart unterwegs ist, dass er von wenigstens einem Umgebungssensor einer Verkehrseinrichtung, die ein Kraftfahrzeug oder eine stationäre Infrastruktureinrichtung sein kann, erfasst wird. Auch wenn als nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer vorliegend hauptsächlich ein Fußgänger beschrieben werden wird, soll dies keine Einschränkung darstellen, da das Verfahren vorteilhaft auf alle Arten von sogenannten „Vulnerable Road User“ (VRUs) anwendbar ist, beispielsweise auch Fahrradfahrer.
-
Das mobile Endgerät weist eine Positionsbestimmungseinrichtung auf, die vorliegend beispielhaft einen GPS-Empfänger umfasst, um eine erste, geodätische Position des mobilen Endgeräts und somit auch des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers zu bestimmen, was in einem Schritt S1 geschieht. Insbesondere dann, wenn bislang noch keine „Feedback“-Informationen von Verkehrseinrichtungen genutzt wurden, ist diese erste, geodätische Position als nicht besonders genau zu bewerten, weist also einen recht hohen Unsicherheitswert, beispielsweise im Bereich von mehreren Metern auf. Nichtsdestotrotz wird diese erste geodätische Position des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers in einem Schritt S2 im Rahmen einer zyklisch ausgesendeten Statusnachricht, beispielsweise einer CAM und/oder einer BSM, an andere Verkehrsteilnehmer beziehungsweise Verkehrseinrichtungen ausgesendet, die diese Statusnachricht über eine entsprechende Kommunikationsverbindung mit dem mobilen Endgerät, die eine WLAN-Verbindung oder eine Mobilfunk-Direktverbindung sein kann, mittels einer entsprechenden Kommunikationseinrichtung empfangen. Empfangende Verkehrseinrichtungen, im vorliegenden Fall beispielhaft ein Kraftfahrzeug, versuchen immer dann, wenn eine erste Position, die vorliegend gemeinsam mit dem erwähnten Unsicherheitswert übersandt wird, empfangen wird, in einem Schritt S3 aufgrund von Sensordaten wenigstens eines eigenen Umfeldsensors, üblicherweise mehrerer Umfeldsensoren, eine zweite geodätische Position für den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer zu ermitteln. Befindet sich der Verkehrsteilnehmer im Erfassungsbereich eines oder mehrerer Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs beziehungsweise allgemein der Verkehrseinrichtung, wobei diese Umgebungssensoren beispielsweise Radarsensoren, Kameras, Lidarsensoren, Ultraschallsensoren und dergleichen sein können, erlaubt es die hohe Qualität heutiger Sensordaten sowie Auswertungsalgorithmen, die insbesondere Sensorfusion einsetzen, eine hochgenaue Relativposition des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers zum eigenen Kraftfahrzeug (beziehungsweise allgemein der Verkehrseinrichtung) zu ermitteln. Zugleich ist aber in dem Kraftfahrzeug auch eine Möglichkeit zur Bestimmung einer geodätischen Verkehrseinrichtungsposition vorhanden, die beispielsweise einen kraftfahrzeugeigenen GPS-Sensor gemeinsam mit Odometrie, Map-Matching, dGPS und/oder Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors nutzen kann, um eine deutlich genauere geodätische Positionsbestimmung durchzuführen. Mithin kann eine zweite geodätische Position des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers aus der Verkehrseinrichtungsposition und der Relativposition ermittelt werden. Diese zweite Position ist dann deutlich genauer als die (noch angenommen ohne Feedback bestimmte) erste Position.
-
Dabei sei angemerkt, dass im Schritt S3 selbstverständlich auch eine geeignete Zuordnung des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers als Sender der ersten Position zu einem innerhalb der Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors detektierten Objekt erfolgt. Dies kann, gegebenenfalls auch alleine, aufgrund der ersten Position selbst möglich sein, beispielsweise, wenn sich innerhalb des durch den Unsicherheitswert beschriebenen Unsicherheitsbereich um die erste Position keine anderen Kandidatenobjekte befinden. Auch andere Zuordnungstechniken sind jedoch möglich, beispielsweise solche, die die Bewegungshistorie verwenden und/oder solche, die die Erkennungsmerkmale einsetzen.
-
In einem Schritt S4 wird die zweite geodätische Position und/oder die Abweichung zwischen der ersten geodätischen Position und der zweiten geodätischen Position als Abweichungsinformation mittels der Kommunikationseinrichtung über die Kommunikationsverbindung an das mobile Endgerät des nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmers übersendet. Dies muss nicht in allen Ausführungsbeispielen in jedem Fall erfolgen, sondern kann auch eingeschränkt auf Fälle, in denen die Abweichung größer als ein Grenzwert ist, durchgeführt werden. Dies ist jedoch weniger bevorzugt.
-
In einem Schritt S5 wird das in Form der zweiten Position, mit der auch ein Unsicherheitswert übersandt werden kann, erhaltene Feedback ausgewertet und zur Verbesserung der Positionsbestimmung innerhalb des mobilen Endgeräts genutzt. Dabei kann die zweite Position, so sie hinreichend genau ist, beispielsweise für eine Neukalibrierung, insbesondere als aktuell korrekt angenommene Position, verwendet werden und/oder es kann eine korrigierte, neue erste Position durch gewichtete Kombination der ersten und der zweiten Position ermittelt werden, beispielsweise unter Nutzung der Unsicherheitswerte als beziehungsweise zur Bestimmung der Gewichte. Werden, insbesondere innerhalb eines gewissen Zeitraums und/oder innerhalb einer bestimmten Verkehrsumgebung mehrere zweite Positionen von Verkehrseinrichtungen erhalten, können diese ausgewertet werden, um einen zumindest lokal vorliegenden systematischen Fehler zu bestimmen und die Ermittlung der ersten Position in der Positionsbestimmungseinrichtung zumindest lokal entsprechend derart anzupassen, dass der zumindest lokal vorliegende systematische Fehler vermieden wird.
-
2 zeigt eine Verkehrssituation, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren anschaulich erläutert werden kann. Gezeigt ist ein nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer 1, hier ein Fußgänger, der sich auf einem Gehweg im Bereich einer T-Kreuzung 2 bewegt. Der Verkehrsteilnehmer 1 führt ein mobiles Endgerät 3, hier beispielhaft ein Smartphone, mit sich. Das mobile Endgerät 3 weist eine GNSS-basierte Positionsbestimmungseinrichtung 4 auf, wobei die der Positionsbestimmungseinrichtung 4 inhärente Unsicherheit bei der Positionsbestimmung durch den gestrichelten Kreis 5 angedeutet wird. Das mobile Endgerät 3 weist vorliegend ferner eine Sende- und Empfangseinheit 6 auf, über die eine Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern beziehungsweise Verkehrseinrichtungen möglich ist, beispielsweise in diesem Ausführungsbeispiel über C-V2X, mithin eine Mobilfunk-Direktverbindung. Auch eine WLAN-Verbindung ist denkbar.
-
In der Umgebung des Verkehrsteilnehmers 1 befinden sich vorliegend beispielhaft zwei erfindungsgemäße Verkehrseinrichtungen 7, nämlich zum einen ein Kraftfahrzeug 8, zum anderen eine stationäre Infrastruktureinrichtung 9, beispielsweise eine Verkehrsüberwachungseinrichtung und/oder eine Ampel. Beide Verkehrseinrichtungen 7 weisen eine Kommunikationseinrichtung 10 auf, über die eine Kommunikationsverbindung 11 mit dem mobilen Endgerät 3 aufgebaut werden kann, über die Statusnachrichten des mobilen Endgeräts 3 mit der ersten Position (und gegebenenfalls einem Unsicherheitswert) entgegengenommen werden können, aber auch Abweichungsinformationen an das mobile Endgerät 3 rückübertragen werden können. Um zweite Positionen bestimmen zu können, weisen die Verkehrseinrichtungen 7 jeweils Umgebungssensoren 12 auf, wobei vorliegend beispielhaft und stellvertretend einer dieser Umgebungssensoren 12 gezeigt ist, in dessen jeweiligen Erfassungsbereich 13 sich der Verkehrsteilnehmer 1 befindet. Beide beispielhaft dargestellten Verkehrseinrichtungen 7 weisen ferner eine Steuereinrichtung 14, im Fall des Kraftfahrzeugs 8 insbesondere ein Steuergerät, auf. Die Steuereinrichtung 14 wiederum umfasst eine Ermittlungseinheit 15 zur Ermittlung der zweiten geodätischen Position und eine Abweichungseinheit 16 zur Ermittlung und Übersendung der Abweichungsinformation auf. Die Steuereinrichtung 14 kann im Fall des Kraftfahrzeugs 8 mit einem dortigen GPS-Sensor 17 sowie weiteren Datenquellen, beispielsweise einer Inertialplattform, kommunizieren, um eine möglichst genaue geodätische Verkehrseinrichtungsposition zu bestimmen. Im Fall der Infrastruktureinrichtung 9 ist die geodätische Verkehrseinrichtungsposition aufgrund der Stationärität bereits bekannt.
-
Durch das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelieferte „Feedback“ kann die Positionsbestimmung innerhalb der Positionsbestimmungseinrichtung 4 des mobilen Endgeräts 3 derart verbessert werden, dass sich die Unsicherheit deutlich reduziert, wie durch den Kreis 18 angedeutet ist.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Kraftfahrzeug auch ein Sicherheitssystem 19 auf, welches die insbesondere verbesserte erste Position, die über die Statusnachricht empfangen wird, auch dann zur Auslösung von Maßnahmen nutzt, wenn der Verkehrsteilnehmer 1 nicht mittels des wenigstens einen Umgebungssensors 12 detektierbar ist. Ein Beispiel hierfür ist schematisch in 3 dargestellt. Dort fährt das Kraftfahrzeug 8 eine Straße 20 entlang, an der zwei Kraftfahrzeuge 21 geparkt sind. Der Verkehrsteilnehmer 1 befindet sich zwischen diesen Kraftfahrzeugen 21 und ist somit für die Umgebungssensorik des Kraftfahrzeugs 8 nicht sichtbar. Jedoch wird die zuvor bereits in ihrer Positionsbestimmung verbesserte erste Position, die über die Kommunikationsverbindung 11 erhalten wurde, innerhalb des Sicherheitssystems 19 genutzt, so dass das Kraftfahrzeug 8 insbesondere auf die Person 1, trotzdem es sie nicht erfassen kann, bremsen beziehungsweise ihr ausweichen kann.
