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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Landkarte eines Straßensystems mit Informationen über eine aktuelle Stimmung von Verkehrsteilnehmern sowie ein System und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
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Stand der Technik
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Insbesondere im Lichte zunehmender Automatisierung von Fahrzeugen, bis hin zu vollständig autonomem bzw. automatisiertem Fahren, können Fahrzeuge immer mehr vernetzt werden. Je mehr Informationen insgesamt bzw. für ein einzelnes Fahrzeug zur Verfügung stehen, desto besser kann ein Fahrzeug automatisiert fahren. Beispielsweise können durch Erfassung von an verschiedenen Objekten reflektieren Radarsignalen Positionen von Fahrzeugen besser bzw. genauer ermittelt werden.
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Eine weitere Möglichkeit, relevante Informationen bzw. Daten zu erhalten, besteht in einer Erfassung biometrischer Daten von Insassen bzw. insbesondere von Fahrern von Fahrzeugen. Denkbar ist dabei ein gewisses Vorhersehen eines Verhaltens oder zumindest ein Wahrnehmen verschiedener Situationen, auch körperlicher Zustände von Personen.
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Aus der
US 2017/372236 A1 ist es beispielsweise bekannt, einen Fahrer auf Grundlage einer cloudbasierten „Emotion Map“ von Fahrern geparkter Fahrzeuge auf einem Parkplatz zu führen. So kann ein Fahrer beispielsweise einen von einem Fahrzeug eines leicht reizbaren oder aufgebrachten Fahrers weiter entfernten Stellplatz wählen.
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Aus der
US 9 476 729 B2 ist es bekannt, Emotionen eines Fahrers hinsichtlich einer von einem Navigationssystem des Fahrzeugs des Fahrers gewählte Route auszuwerten. Damit kann eine Zufriedenheit mit einem Routenvorschlag oder dem Verhalten des Navigationssystems ermitteln werden.
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Aus der
US 8 862 317 B2 sind unterschiedliche Möglichkeiten zur Erkennung von Emotionen eines Fahrers zur Erhöhung der Sicherheit des Fahrzeugs des Fahrers bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Erstellen einer Landkarte sowie ein System und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erstellen einer Landkarte eines Straßensystems mit Informationen über eine aktuelle Stimmung von Verkehrsteilnehmern, also einer sog. „Emotion-Map“ oder Stimmungs-Landkarte. Hierbei wird von jedem von mehreren Fahrzeugen (die sich innerhalb des von der Landkarte abzudeckenden Straßensystems bzw. der entsprechenden Straßen befinden) jeweils eine aktuelle (örtliche) Position erfasst und an ein Rechensystem übermittelt. Eine Position kann dabei insbesondere mittels GPS ermittelt werden, denkbar sind aber auch andere Möglichkeiten wie die Nutzung von Verkehrsinfrastruktur, mit denen das Fahrzeug in Kommunikationsverbindung steht. Als das Rechensystem kommt dabei beispielsweise ein Server bzw. eine Vielzahl von Servern in Betracht, worüber eine sog. Cloud bereitgestellt wird.
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Weiterhin werden in jedem der mehreren Fahrzeuge von einem Insassen, insbesondere einem Fahrer des Fahrzeugs, biometrische Daten erfasst und zusammen mit der aktuellen Position an das Rechensystem übermittelt. Die biometrischen Daten umfassen dabei insbesondere Werte wenigstens einer der folgenden Größen: Blutdruck, Puls, Gehirnströme, el. Hautwiderstand, Hauttemperatur, Augenbewegung, Augenlidbewegung Pupillenweite (bzw. Durchmesser der Pupille), Kopfbewegung, Bewegung des Fahrers auf einem bzw. dem Sitz (des Fahrzeugs) und Reaktionszeit auf äußere Einflüsse wie beispielsweise auf ein Bremsen eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Erfassung dieser Größen kann insbesondere durch geeignete Sensoren erfolgen. Ein Puls kann beispielsweise durch geeignete Sensoren am Lenkrad erfasst werden. Werte von Gehirnströmen können insbesondere mittels eines Magnetfeldsensors erfasst werden. Eine Kopfbewegung und/oder Augenbewegung bzw. die Pupillenweite können insbesondere mittels einer oder mehrerer Kamera(s) erfasst werden.
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Basierend auf den biometrischen Daten und den aktuellen Positionen wird dann eine Landkarte eines Straßensystems mit Informationen über eine aktuelle Stimmung von Verkehrsteilnehmern erstellt. Hierbei können also insbesondere in einer vorhandenen Landkarte des Straßensystems die Positionen der betreffenden Fahrzeuge zusammen mit einer Information über eine aktuelle Stimmung der betreffenden Fahrer bzw. Insassen dieser Fahrzeuge eingetragen werden.
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Um aus den biometrischen Daten einer Person deren Stimmung zu ermitteln, können entsprechende Auswertemethoden herangezogen werden. Beispielsweise kann ein erhöhter Puls eine gewisse Aufregung bzw. ein gewisses Stressniveau der betreffenden Person bedeuten. Denkbar ist beispielsweise, die Stimmung in verschiedenen Stufen, beispielsweise auch getrennt für verschiedene Stimmungsarten wie Stress und Nervosität, anzugeben bzw. einzuteilen.
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Elektromagnetische Signale des Gehirns können bisher beispielsweise mittels Elektroenzephalogramm (EEG) gemessen werden. Magnetfeldsensoren können demgegenüber kontaktlos die Gehirnströme messen und zum Beispiel in Brillen oder in einer Art Kopfhörer oder in sogenannter smarter Kleidung (Kleidung mit biometrischer Sensorik) untergebracht sein.
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Vorzugsweise wird von jedem der mehreren Fahrzeuge zusammen mit der aktuellen Position jeweils ein aktueller Wert wenigstens einer Größe erfasst und an das Rechensystem übermittelt, wobei die wenigstens eine Größe ausgewählt ist aus: einer Uhrzeit, einer Wetterbedingung und einer Temperatur. Auf diese Weise kann die Landkarte bzw. die Stimmungs-Landkarte noch verbessert und auf verschiedene Situation abgestimmt werden.
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Mit einer solchen Landkarte können nun verschiedene Optimierungen des Straßenverkehrs im Allgemeinen, aber auch hinsichtlich automatisierten Fahrens erfolgen. Es versteht sich, dass die betreffenden Werte für Position und biometrische Daten und ggf. weiterer Größen wiederholt übermittelt werden können, beispielswiese im Abstand von einer oder einigen wenigen Sekunden, um insbesondere hinsichtlich der Position der Fahrzeuge bzw. Verkehrsteilnehmer, aber auch deren Stimmung, die Landkarte aktuell zu halten.
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Neben einer Erstellung einer aktuellen, zeitnahen Stimmungs-Landkarte (aus zeitaktuellen Messwerten), ist es auch möglich, eine Landkarte mit Mittelwerten der betreffenden Werte wie Position und biometrischen Daten, insbesondere mittels einer statistischen Auswertung über einen längeren Zeitraum, zu ermitteln, beispielsweise für bestimmte, insbesondere stark belastete Straßen. Beispielsweise ist eine Ermittlung eines Stressfaktors (beispielsweise zwischen den Grenzen bzw. mit den Stufen „kein Stress“ und „hoher Stress“) durch Auswertung der biometrischen Daten möglich.
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Die Stimmungs-Landkarte kann Berücksichtigung bei der Fahrzeugnavigation finden. Beispielsweise ist basierend darauf die Wahl einer alternativen, sicheren Fahrtstrecke bzw. Route mit weniger gestressten Verkehrsteilnehmern möglich. Bereiche in einer Landkarte bzw. Streckenabschnitte einer Route können in Bereiche mit unterschiedlichem Stressfaktor eingeteilt werden. Mit anderen Worten wird einem Bereich einer Landkarte bzw. einem Streckenabschnitt einer Route auf einer Landkarte ein jeweiliger Stressfaktor zugeordnet. Eine entsprechende Route für ein Fahrzeug kann beispielsweise anhand der zugeordneten Stressfaktoren definiert bzw. ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine entsprechende Route derart ausgewählt werden, dass die Summe aller Stressfaktoren auf der entsprechenden Route ein Minimum ergeben, wodurch eine Route mit dem wenigsten Stress erzeugt wird. Weiterhin kann beispielsweise ein Schwellenwert für die Summe der Stressfaktoren vorgegeben werden, wobei insbesondere die kürzeste Route ausgewählt werden kann, bei welcher die Summe aller Stressfaktoren auf der Route bzw. entlang der Route unterhalb des definierten bzw. vorgegebenen Schwellenwerts liegen. Weiterhin kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich ein weiterer Schwellenwert der Stressfaktoren vorgegeben werden. somit ein vordefinierter Stressfaktor, welcher auf einer Fahrtroute bzw. auf einer Route nicht überschritten werden darf. Hierdurch können insbesondere hohe Stressfaktoren bzw. Stressfaktor-Spitzen vermieden werden. Mittels dieser Routenwahl kann insbesondere eine Fahrtroute mit geringerem Stresslevel erzeugt werden, wodurch ein Fahrer insbesondere sicherer an seinem Fahrtziel ankommt. Diese Wahl der Fahrtroute kann insbesondere für alle Ausführungsformen angewendet werden.
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Ebenso ist eine Berücksichtigung bei der Verkehrsleittechnik denkbar, beispielsweise eine Reduzierung der Geschwindigkeit (über entsprechende Anzeigetafeln) bei höherem Stress-Mittelwert. Dies kann über die (sich zeitlich verändernde) Stimmungs-Landkarte auch hinsichtlich des Erfolgs überprüft werden, d.h. es kann geprüft werden, ob sich dadurch der Stress-Mittelwert (oder eine andere, auf die Stimmung bezogene Größe) reduziert.
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Ebenso kann eine Warnung der nachfolgenden Fahrer bzw. Fahrzeuge bei hohem Stressfaktor vorgenommen werden. Auch andere Informationen können übermittelt werden. Denkbar ist auch, dabei einen höheren Sicherheitsabstand zu empfehlen oder vorzugeben. Insbesondere bei autonom bzw. automatisiert fahrenden Fahrzeugen ist dies zweckmäßig, dort kann die Information dann direkt z.B. bei der Wahl der Geschwindigkeit oder Fahrtroute berücksichtig werden.
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Auch ist eine Auswertung der Emotions- bzw. Stimmungs-Vorgeschichte vor Verkehrsunfällen möglich. Langfristig ist auch eine Vorhersage von Unfällen aus der Vorgeschichte (durch automatisierte Unfalldatenauswertung mittels geeigneter Kl-Algorithmen, wobei KI für künstliche Intelligenz steht) unter anderem durch Verknüpfung mit anderen lokalisierten Informationen wie beispielsweise den eingangs erwähnten Radarsignalen möglich. Ein Ziel kann dabei die Vermeidung von Unfällen durch rechtzeitige Gegenreaktionen sein, beispielsweise einer Empfehlung zur Geschwindigkeitsreduzierung.
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Zudem ist eine Auswertung der Verkehrsbelastung und/oder des Wettereinflusses und/oder der Tageszeit auf den Stressfaktor möglich.
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Ein erfindungsgemäßes System mit einem Rechensystem und mehreren in Fahrzeugen anzuordnenden Recheneinheiten, z.B. Steuergeräte von Kraftfahrzeugen, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch eine Anordnung mit Rechensystem und Fahrzeugen, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist.
- 2 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In 1 ist schematisch eine Anordnung mit Rechensystem und Fahrzeugen dargestellt, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Beispielhaft sind drei Fahrzeuge 130 gezeigt, die sich auf Straßen eines Straßensystems 170 befinden bzw. dort unterwegs sind. Die Fahrzeuge 130 stehen beispielhaft mit einem Rechensystem 110 in datenübertragendem, drahtlosem Kontakt.
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Bei dem Rechensystem 110 kann es sich beispielsweise um einen Server handeln, der eine sog. Cloud bereitstellt. Die Kommunikation erfolgt seitens jedes der Fahrzeuge 130 über eine dort vorgesehene Recheneinheit 120, bei der es sich um ein geeignetes Steuergerät handeln kann. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eines der Fahrzeuge 130 detaillierter dargestellt, es versteht sich jedoch, dass dies für sämtliche Fahrzeuge gilt.
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Es sei angemerkt, dass am Fahrzeug 130 sowie am Rechensystem 110 für die Kommunikation zusätzlich entsprechende Kommunikationsmittel mit Sender und Empfänger vorgesehen sein müssen. Außerdem es typisch, dass die Kommunikation nicht direkt zwischen Fahrzeug und Rechensystem erfolgt, sondern dass verschiedene Kommunikationsstationen dazwischengeschaltet sind, was für die vorliegende Erfindung jedoch wenig relevant ist.
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Im Fahrzeug 130 sind zudem beispielhaft eine Kamera 140 sowie ein Magnetfeldsensor 141 (z.B. am Kopf anzubringen) vorgesehen, mittels welcher verschiedene Informationen über einen Fahrer 135 des Fahrzeugs 130 erfasst werden können. Außerdem ist ein GPS-Empfänger 145 vorgesehen, mittels dessen eine aktuelle Position des Fahrzeugs 130 erfasst bzw. ermittelt werden kann. Durch geeignete Anbindung an die Recheneinheit 120 können durch Informationen bzw. die entsprechenden Daten dann an das Rechensystem 110 übermittelt werden.
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Mittels der Kamera 140 können beispielsweise Augenbewegung und Kopfbewegung des Fahrers 135 erfasst werden, mittels des Magnetfeldsensors 141 können beispielsweise Gehirnströme des Fahrers 135 erfasst werden. Sowohl die Bewegungen als auch die Gehirnströme dienen als auszuwertende, biometrische Daten des Fahrers 135. Es versteht sich, dass auch weitere Arten biometrischer Daten erfasst werden können, wie vorstehend schon erwähnt.
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Weiterhin ist ein beispielhaft mit einer veränderbaren Geschwindigkeitsanzeige dargestelltes Verkehrsleitsystem 180 vorgesehen, an welches vom Rechensystem 110 Informationen übermittelt werden können. So kann beispielsweise je nach Information eine andere Geschwindigkeitsbeschränkung angezeigt werden.
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In 2 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Wie bereits in Bezug auf 1 erwähnt, können mittels der Kamera 140 Bewegungen B des Fahrers, mittels des Magnetfeldsensors 141 Gehirnströme G des Fahrers und mittels des GPS-Empfängers 145 eine Position P des Fahrzeugs erfasst und als entsprechende Daten über die Recheneinheit 120 an das Rechensystem 110 übermittelt werden.
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Auf die gleiche Weise können entsprechende Informationen von anderen Fahrzeugen bzw. Recheneinheiten an das Rechensystem 110 übermittelt werden, was beispielhaft nur mittels einiger weiterer Pfeile angedeutet ist.
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Auf dem Rechensystem können aus den erhaltenen biometrischen Daten für jedes Fahrzeug dann Informationen über die Stimmung des jeweiligen Fahrers ermittelt werden. Dies kann, wie schon erwähnt, beispielsweise im Sinne verschiedener Stress-Niveaus bzw. Stress-Stufen oder dergleichen erfolgen. Denkbar ist beispielswiese ein Stress-Niveau L0 für wenig oder kein Stress, und ein Stress-Niveau L1 für hohen Stress. Auch Zwischenstufen können vorzugsweise verwendet werden.
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Zusammen mit den entsprechenden aktuellen Positionen P kann dann eine (virtuelle) Landkarte 175 erstellt werden, in der auf einem Abbild des Straßensystems 170 die aktuellen Positionen der Fahrzeuge mit den zugehörigen Stimmungen bzw. Stress-Niveaus der Fahrer eingetragen sind. Basierend darauf kann dann beispielsweise eine Information an das Verkehrsleitsystem 180 übermittelt werden, beispielsweise eine Geschwindigkeitsbeschränkung anzupassen. Ebenso kann die Landkarte 175 aber dazu verwendet werden, eine Route, die von einem Navigationssystems eines Fahrzeugs ermittelt wird oder wurde, anzupassen. Dazu ist es von Vorteil, die orts- und zeitgebundenen Informationen über mehrere Fahrer zu mitteln.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2017372236 A1 [0004]
- US 9476729 B2 [0005]
- US 8862317 B2 [0006]
