DE102020208994A1

DE102020208994A1 - Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap von und ein Heatmap-Server für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit

Info

Publication number: DE102020208994A1
Application number: DE102020208994.9A
Authority: DE
Inventors: Prachi Mittal; Tim Leinmüller
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-01-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Heatmap-Server 10 für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystem bereit, das ein Mittel 11 für ein Sammeln von Daten, die für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern des Fahrzeugkommunikationssystems und mit Bezug auf Infrastruktur-bezogene Informationen relevant sind, ein Mittel (12) für ein Verarbeiten von Daten, um die gesammelten Daten in ein gemeinsames Format zu bringen, ein Mittel 13 für ein Analysieren der verarbeiteten Daten für ein Finden einer Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und/oder der Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystem durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer und ein Mittel 14 für ein Bilden einer räumlich-zeitlichen Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf dem Ergebnis der Analyse der verarbeiteten Daten hat. Zusätzlich wird ein Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems, das durch solch einen Heatmap-Server 10 ausgeführt werden kann, bereitgestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap von und einen Heatmap-Server für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems.
Stand der Technik
Intelligente Transportsysteme (ITS) werden als ein effizientes Werkzeug für ein Verbessern einer Straßensicherheit angesehen. Ein Ziel des Straßensicherheitsprogramms ist die Verstärkung von Smarttechnologie, in der Daten und Informationen zwischen Fahrzeugen und der Infrastruktur, und zwischen Fahrzeugen und verwundbaren Straßenbenutzern, wie beispielsweise Fahrradfahrern und Fußgängern, auf eine einfache Art und Weise ausgetauscht werden. Kooperative intelligente Transportsysteme (C-ITS) sind im Stande, Services für ein Verbessern einer Straßensicherheit und für ein Reduzieren von schweren Unfällen bereitzustellen. Dies kann getan werden, indem hinsichtlich eines gefährlichen Standorts gewarnt wird, indem Geschwindigkeitsbegrenzungen in Fahrzeugen angezeigt werden und indem aufgepasst bzw. alarmiert wird, um eine Straßenkreuzungssicherheit zu verbessern.
C-ITS kann eine Kurzbereich-Direktkommunikation verwenden, von der zwei Beispiele wie folgt sind: LTE-seitige Verbindung, ebenfalls als 3GPP LTE-V2X PC5 bekannt, und DSRC für eine dedizierte Kurzbereichkommunikation (dedicated short range communication) oder WAVE (in USA) / IST G5 (in Europa), die auf einem IEEE 802.11 p Standard basiert. Diese Kurzbereichtechnologien sind im Stande, eine Direktkommunikation zwischen Straßenbenutzern bereitzustehen. Die Kommunikation kann zwischen zwei Fahrzeugen (V2V), zwischen Fahrzeug und straßenseitiger Infrastruktur (V21) und zwischen Fahrzeugen und verwundbaren Straßenbenutzern, wie Fußgängern, (V2P) sein. Das Ziel dieser Direktkommunikation ist die Bereitstellung von Fahrzeugservices mit niedriger Latenz und hoher Zuverlässigkeit, wobei vorzugsweise nicht zwangsläufig die Services von einem mobilen Netzwerk erforderlich sind.
Die Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikationsverbindung kann die Anwendung signifikant beeinflussen, insbesondere die sicherheitskritischen Anwendungen, die in Straßeneinheiten laufen. Um die Leistungsfähigkeit zu verbessern, kann Crowdsourcing für ein Sammeln von Informationen über die Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikation wie diejenigen, die oben genannt wurden, einer LTE-seitige Verbindung und DSRC, in C-ITS verwendet werden.
Die Verwendung von Crowdsourcing hinsichtlich Kommunikationsverbindungen ist in dem Dokument US 2014 0303806 A1 auf Straßenbedingungen, wie beispielsweise eine vereiste Straße, rutschige Straßenbedingungen und einen Geschwindigkeitsregelungseingriff, beschränkt.
Dokument EP 3 621 274 A1 offenbart ein Verfahren für ein Prognostizieren eines Quality of Service für eine Kommunikation zwischen zwei sich bewegenden Kommunikationspartnern, wobei die Prognosen auf mindestens einem Verzeichnis eines verbindungsbasierten bzw. linkbasierten Quality of Service basiert und wobei der Fokus auf Verwendungsfällen mit hoher Dichte und auf der sicheren Ausführung von Fahrzeuganwendungen liegt.
Das Dokument WO 2020300/07 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und ein System für ein Austauschen von Informationen für eine Sidelink-Kommunikation in einem drahtlosen Netzwerk, wobei die erste Terminalvorrichtung bzw. Anschlussvorrichtung eine Nachricht hinsichtlich einer Leistungsfähigkeit eines Sidelink für eine Kommunikation zwischen der ersten Terminalvorrichtung und einer zweiten Terminalvorrichtung bzw. Anschlussvorrichtung empfängt und wobei eine Sidelink-Prozedur basierend auf den Sidelink-Leistungsfähigkeitsinformationen der ersten Terminalvorrichtung durchgeführt wird.
Dokument WO 2019/0967509 A1 bezieht sich auf eine Sidelink-Kommunikation in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, wobei eine Zonenbelegung Zonen meldet, die einen Belegungsstatur eines Ressourcenpools kennzeichnen.
Jedoch ist die Zahl von Todesfällen und ernsthaften Verletzungen, die durch motorisierte Unfälle verursacht werden, weiterhin hoch.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Verbessern einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit bereitzustellen, so dass die Anzahl an Todesfällen und ernsthaften Verletzungen, die durch Straßenunfälle verursacht werden, insbesondere hinsichtlich verwundbaren Straßenbenutzern, reduziert wird.
Lösung des Problems
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems gemäß Anspruch 1 und einen Heatmap-Server gemäß Anspruch 8 gelöst. Weitere Aspekte der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap von einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems bereitgestellt, das die Schritte aufweist: Sammeln von Daten, die für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern des Fahrzeugkommunikationssystems und mit Bezug auf Infrastruktur-bezogene Informationen relevant sind, Verarbeiten von Daten, um die gesammelten Daten in ein gemeinsames Format zu bringen, Analysieren der verarbeiteten Daten für ein Finden einer Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und/oder der Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer, Bilden einer räumlich-zeitlichen Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf dem Ergebnis der Analyse der verarbeiteten Daten. In Folge dessen kann die Anzahl an Todesfällen und ernsthaften Verletzungen, die durch Straßenunfälle verursacht werden, reduziert werden und kann die Verwendung von Straßen effizienter gemacht werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt in einem Heatmap-Server ausführbar und weist dieses des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Kommunizierens von Informationen über die Heatmap von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement auf. Deshalb kann der Verkehrsteilnehmer eine optimierte Kommunikationsstrategie gemäß den jüngsten Umständen verwenden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Anforderns und Herunterladens einer Untermenge bzw. Teilmenge der Heatmap durch mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement in dem Fahrzeugkommunikationssystem auf, um dessen Konfiguration oder Verhalten hinsichtlich eines Beeinflussens bzw. Beeinträchtigens der Verwendung oder Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikation zu adaptieren, oder durch mindestens einen Serviceprovider, um dessen Bereitstellung eines Services hinsichtlich eines Beeinflussens bzw. Beeinträchtigens der Leistungsfähigkeit des gesamten Direktkommunikationssystems zu adaptieren. Auf solch eine Art und Weise kann die Verkehrssicherheit erhöht werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen den mindestens zwei Verkehrsteilnehmern in dem Fahrzeugkommunikationssystem auf, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit. Dies hat eine positive Beeinflussung bzw. Auswirkung auf Kommunikationsstrategien für zukünftige Verkehrsteilnehmer.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt in einem Heatmap-Server ausführbar und weist dieses des Weiteren nach Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement oder einen Serviceprovider auf.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems auf, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und den Verhalten von Verkehrsteilnehmern oder deren Verwendung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen oder zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystem und der Bereitstellung eines Services durch den entsprechenden Serviceprovider.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt in einem Heatmap-Server ausführbar und weist dieses des Weiteren nach dem Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement oder einen Serviceprovider auf.
Mit den fünften bis siebten Aspekten können Mängel bzw. Defizite in einer Kommunikation innerhalb einer kurzen Zeitspanne korrigiert werden.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Heatmap-Server für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems bereitgestellt und hat dieser ein Mittel für ein Sammeln von Daten, die für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern des Fahrzeugkommunikationssystems und mit Bezug auf Infrastruktur-bezogene Informationen relevant sind, ein Mittel für ein Verarbeiten von Daten, um die gesammelten Daten in ein gemeinsames Format zu bringen, ein Mittel für Analysieren der verarbeiteten Daten für ein Finden einer Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und/oder der Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer und ein Mittel für ein Bilden einer räumlich-zeitlichen Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf dem Ergebnis der Analyse der verarbeiteten Daten. In Folge dessen kann die Anzahl an Todesfällen und ernsthaften Verletzungen, die durch Straßenunfälle verursacht werden, reduziert werden und kann die Verwendung von Straßen effizienter gemacht werden.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem achten Aspekt des Weiteren ein Kommunikationsmittel für ein Kommunizieren von Informationen über die Heatmap von dem Heatmap-Server an mindesten einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement auf. Deshalb kann der Verkehrsteilnehmer eine optimierte Kommunikationsstrategie gemäß den jüngsten Umständen verwenden.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem achten Aspekt des Weiteren ein Mittel für ein Anfordern und Herunterladen einer Untermenge bzw. Teilmenge einer Heatmap durch mindestens einen Verkehrsteilnehmer in dem Fahrzeugkommunikationssystem auf, um dessen Konfiguration oder Verhalten hinsichtlich eines Beeinflussens bzw. Beeinträchtigens der Verwendung oder Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikation zu adaptieren. Auf solch eine Art und Weise kann die Verkehrssicherheit erhöht werden.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem achten Aspekt des Weiteren ein Mittel für ein Erzeugen einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen den mindestens zwei Verkehrsteilnehmern in dem Fahrzeugkommunikationssystem auf, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit. Dies hat eine positive Beeinflussung bzw. Auswirkung auf Kommunikationsstrategien für zukünftige Verkehrsteilnehmer.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem elften Aspekt des Weiteren ein Kommunikationsmittel für ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement oder einen Serviceprovider auf.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem achten Aspekt des Weiteren ein Verarbeitungsmittel für ein Erzeugen einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer auf, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und den Verhalten von Verkehrsteilnehmern oder deren Verwendung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen oder zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und der Bereitstellung eines Services durch den entsprechenden Serviceprovider.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Heatmap-Server gemäß dem dreizehnten Aspekt des Weiteren ein Kommunikationsmittel für ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer oder ein Infrastrukturelement oder einen Serviceprovider auf.
Mit den zwölften bis vierzehnten Aspekten können Defizite bzw. Mängel in einer Kommunikation innerhalb einer kurzen Zeitspanne korrigiert werden.
Figurenliste
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und einer entsprechend detaillierten Beschreibung wird die vorhergehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen noch weiter im Detail beschrieben.

1 zeigt einen Direktkommunikation-Heatmap-Server in Kommunikation mit ITS-Stationen und Straßenverkehrsteilhabern.
2 zeigt die interne Struktur des Direktkommunikation-Heatmap-Servers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsform
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass es, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, hilfreich ist, eine Heatmap für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit durch ein Verwenden von Crowdsourcing-Verfügbarkeit-Informationen zu erzeugen. Da kritische und sicherheitsbezogene Anwendungen durch die Leistungsfähigkeit von Direktkommunikationsverbindungen beeinflusst werden, ist eine Heatmap gemäß der vorliegenden Erfindung hilfreich.
Noch spezifischer wird durch die vorliegende Erfindung eine räumlich-zeitliche Heatmap für eine Direktkommunikationsverbindung in dem Kontext von C-ITS erzeugt. Verschiedene Merkmale können auf die vorliegende Erfindung angewendet werden:

Die vorliegende Erfindung ist eine Kommunikationstechnologiediagnostik, da das Konzept der vorliegenden Erfindung auf jegliche existierenden oder zukünftigen Direktkommunikationstechnologien, wie beispielsweise DSRC oder ITS-G5, LTE-V2X-Sidelink, 5G New Radio (NR)-V2X und andere, sowie jegliche Evolution dieser Technologien anwendet bzw. auf diese zutrifft.

Mit der vorliegenden Erfindung ist ein ganzheitlicher Ansatz für ein Verbessern eines Straßentransports möglich, da es das Konzept der vorliegenden Erfindung ist, Verbesserungen nicht nur für Fahrzeuge, sondern für alle anderen Akteure im Straßentransport, der die Straßeninfrastruktur enthält, bereitzustellen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein flexibler Betrieb bzw. Einsatz möglich, da jeglicher Teilhaber, wie beispielsweise ein Fahrzeug-OEM, ein Lieferant, Drittparteien, ein Behörde und andere, den Direktkommunikation-Heatmap-Service betätigen bzw. bedienen kann.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein weltweiter Geltungsbereich möglich, da das Konzept der vorliegenden Erfindung auf jeglichen regionalen geographischen Bereich angewendet werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems und ein Heatmap-Server für eine solche Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit bereitgestellt.
1 zeigt ein Beispiel von einem Überblick des Gesamtsystems, das den Direktkommunikation-Heatmap-Server (DCHS, Direct Communication Heatmap Server) enthält, während 2 die interne Struktur von dem DCHS zeigt.
Der Direktkommunikation-Heatmap-Server, der als 10 in 1 zu sehen ist, ist mit einer Vielzahl von ITS-Stationen (Intelligent Transport System Stations) verbunden. In 1 sind drei ITS-Stationen 31, 32 und 33 zu sehen. ITS-Stationen können z.B. ein Fahrzeug, Fußgänger, straßenseitige Kommunikationseinheiten und anderes sein. Diese ITS-Stationen sind imstande, Daten, wie Radiomessungen bzw. Funkmessungen, Antennenhöhen, Standorte, Zeit und Datum, für das DCHS 10 bereitzustellen.
Vorzugsweise können diese ITS-Stationen 31, 32, 33 ebenfalls eine Eingabe über die Anwendung, die sie gegenwärtig laufen lassen, und/oder Kommunikationsnachrichten, die sie austauschen, bereitstellen. Der Datenaustausch zwischen ITS-Station 31, 32, 33 und dem DCHS 10 wird vorzugsweise über drahtlose Kommunikationstechnologien, wie beispielsweise ITS G5, IEEE 802.11p, LTE-V2X, 5G NR-V2X, ausgeführt.
Zudem ist das DCHS 10 mit Straßenverkehrsteilnehmern verbunden, wobei drei Straßenverkehrsteilnehmer 41, 42, 43 in 1 zu sehen sind. Diese Teilnehmer können Netzwerkprovider, Ereignisinformationsprovider, wie beispielsweise Google, sein, jedoch können sie ebenfalls Wetterinformationsprovider und andere sein. Die Daten, die dem DCHS 10 bereitgestellt werden, können diejenigen über eine Straßengeometrie, Infrastrukturinformationen, wie ein Standort und eine Höhe eines Gebäudes, und anderes sowie Ereignisinformationen sein. Die Kommunikation zwischen dem DCHS 10 und den Straßenverkehrsteilnehmern 41, 42, 43 findet ebenfalls vorzugsweise über eine Direktkommunikation statt.
Die interne Struktur eines Direktkommunikation-Heatmap-Servers 10 ist in 2 dargestellt. Das DCHS 10, das in 2 zu sehen ist, enthält ein Datensammlungsmittel 11, ein Datenverarbeitungsmittel 12, ein Datenanalysemittel 13, ein Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14, ein Heatmap-Herunterlademittel 15, ein Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittel 16, eine Straßenverkehrsteilnehmerschnittstelle 17 und eine ITS-Stationen-Schnittstelle 18. Die Daten in dem DCHS 10 werden in einem Speichermittel 20 gespeichert.
Ein Datensammlungsmittel 11 ist mit der Straßenverkehrsteilnehmerschnittstelle 17 und der ITS-Station-Schnittstelle 18 verbunden, so dass Daten von beiden Schnittstellen einem Datensammlungsmittel 11 zugeführt werden können. Die Daten, die in dem Datensammlungsmittel 11 gesammelt werden, werden über ein Datenverarbeitungsmittel 12 an ein Datenanalysemittel 13 übertragen. Ein Datenanalysieren 13 stellt das Ergebnis der Datenanalyse dem Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 und dem Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittel 16 bereit. Das Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 ist mit dem Heatmap-Herunterlademittel 15 verbunden, um die Heatmap oder eine Untermenge bzw. Teilmenge der Heatmap über eine Schnittstelle 18 den ITS-Stationen 31, 32, 33 bereitzustellen. Das Verbesserungsstrategie-Verarbeitungsmittel 16 ist über eine Schnittstelle 17 mit den Straßenverkehrsteilnehmern 41, 42, 43 verbunden.
In dem Folgenden werden die Funktionen des Datenverarbeitungsmittels 12, des Datenanalysemittels 13, des Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittels 14, des Heatmap-Herunterlademittels 15 und des Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittels 16 weiter im Detail erläutert. In dem Datenverarbeitungsmittel 12 werden Daten, die in dem Datensammlungsmittel 11 gesammelt worden sind, verarbeitet und werden die Daten von verschiedenen Quellen in ein gemeinsames Format gebracht und werden diese vorzugsweise aggregiert und anonymisiert. In dem Datenanalysemittel 13 werden die Daten analysiert, um eine Korrelation unter bzw. gemäß einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und verschiedenen Faktoren, wie beispielsweise einer Schattenbildung aufgrund von Gebäuden, aufgrund von Antennenhöhen einer ITS-Station oder aufgrund der Zeit des Tages und anderer Faktoren, zu finden.
In dem Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 wird eine spezielle zeitliche Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf den Ergebnissen der Datenanalyse in dem Datenanalysemittel 13 gebildet.
In dem Heatmap-Herunterlademittel 15 werden Anfragen verarbeitet, um die Heatmap oder einen Teil der Heatmap über eine Schnittstelle 18 der ITS-Station bereitzustellen. Der Teil der Heatmap kann zum Beispiel ein geographischer Teil, zum Beispiel ein Gitter bzw. Netz oder eine Kachel des Verzeichnisses bzw. der Karte, sein oder kann ein Teil entlang einer vorbekannten Strecke sein, es kann ein zeitlicher Teil sein oder kann eine Kombination aus beiden sein, d.h. ein Teil der Heatmap entlang einer Strecke bei vordefinierten Zeitpunkten. Diese Teile werden über die Schnittstelle 18 an die ITS-Stationen 31, 32 und 33 übertragen, so dass die Heatmaps oder Teile von diesen verwendet werden können, um eine Direktkommunikation zwischen den ITS-Stationen 31, 32, 33 zu verbessern.
In dem Verbesserungsstation-Vorbereitungsmittel 16 können Strategien für eine Verbesserung für alle Verkehrsteilnehmer basierend auf der Datenanalyse, die in einem Datenanalysemittel 13 ausgeführt wird, und basierend auf der erzeugten Heatmap von dem Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 abgeleitet bzw. gewonnen werden. Eine Verbesserungsstrategie, wie sie durch das Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittel 16 erzeugt wird, wird in dem Folgenden im Detail erläutert:
Hinsichtlich Fahrzeug-OEMs können Strategien für eine Optimierung einer ITS-Stationsgestaltung entwickelt werden. Zum Beispiel können Faktoren verbessert werden, wie beispielsweise eine optimale Antennenpositionierung. Zusätzlich kann eine Lösung für ein Verbessern einer Anwendungsleistungsfähigkeit bereitgestellt werden, zum Beispiel können Strecken basierend auf Anwendungsanforderungen geplant werden oder können bestimmte Manöver des Fahrzeugs unter bzw. gemäß verwundbaren Straßenanwendern, wie beispielsweise Fahrzeugen oder Fußgängern, durchgeführt werden.
Für Straßenbehörden könnte die Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eine optimale Platzierung von straßenseitigen Einheiten enthalten.
Für Verkehrsmanagmenteinheiten könnten die Strategien für ein Verbessern der Verkehrseffizienz ein Verteilen von Straßensegmenten zwischen Fahrzeugen auf eine Weise enthalten, so dass eine effektive Straßenverwendung ermöglicht wird.
Anschließend wird ein Beispiel eines Anwendens der vorliegenden Erfindung auf ein reales Szenario bereitgestellt.
Es wird angenommen, das eine Straßenkreuzung X bereitgestellt ist, die mit einer straßenseitigen ITS-Station ausgestattet ist und wobei ein Sportstadion nahegelegen ist. Die straßenseitige ITS-Station sowie alle anderen ITS-Stationen, wie Fahrzeuge und Fußgänger, die die Straßenkreuzung X passieren, senden Direktkommunikationsverbindung-Leistungsfähigkeit-bezogene Daten, die zum Beispiel Radiomessungen bzw. Funkmessungen, Antennencharakteristiken, die Arten bzw. Typen von Nachrichten und Anwendungen enthalten, an das DCHS ab. Zusätzlich empfängt das DCHS von einem Serviceprovider, wie beispielsweise einem Kartenprovider, das Straßenlayout und Infrastrukturinformationen, wie die über Gebäude. Zudem kann das DCHS mit einer Ereignisinformation über das Stadion von anderen Serviceprovidern, z.B. Services wie Google, versorgt werden.
Diese Daten werden über Schnittstellen 17 und 18 dem Datensammlungsmittel 11 von 2 zugeführt. Die gesammelten Daten werden in dem Datenverarbeitungsmittel 12 verarbeitet und in dem Datenanalysemittel 13 analysiert. In dem Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 weist basierend auf den oben gesammelten Daten das DCHS 10 ein geographisches und zeitliches Leistungsfähigkeit-Verzeichnis für eine Direktkommunikationsverbindung auf. „Geographisch“ bedeutet in diesem Kontext, dass die Leistungsfähigkeit, die für das Layout auf der Straßenkreuzung X spezifisch ist, betroffen ist und das Verständnis von „temporär“ kann zum Beispiel gemäß dem Tag des Jahres, der Zeit des Tages oder anderen Zeit-bezogenen Daten sein. Die Direktkommunikation-Heatmap, die in dem Direktkommunikation-Heatmap-Mittel 14 erzeugt wird, wird basierend auf neu gesammelten Daten kontinuierlich aktualisiert.
In dem Heatmap-Herunterlademittel 15 kann der folgende Prozess ausgeführt werden: Zu irgendeinem Zeitpunkt fordert ein Fahrzeug, das beabsichtigt, in einem Zeitfenster von einer Startzeit t₁ bis zu einer Endzeit t₂ durch bzw. über die Straßenkreuzung X zu fahren, von dem DCHS an, das Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit-Verzeichnis oder einen spezifischen Teil von diesem herunterzuladen. Dieser Download erfolgt über die Schnittstelle 18 an ein Fahrzeug als einem Beispiel von einer der ITS-Stationen 31, 32, 33. Basierend auf den Verzeichnisdaten, die durch die ITS-Station empfangen werden, kann das Fahrzeug dann seine Reise bzw. Fahrt planen. Zum Beispiel kann basierend auf der Direktkommunikation-Heatmap die Straßenkreuzung X keine ausreichende Leistungsfähigkeit haben, um kooperative Spuränderungsmanöver zu unterstützen, die das Fahrzeug geplant haben könnte. Gemäß diesen Umständen werden lediglich diejenigen Manöver, die gemäß der heruntergeladenen Heatmap oder einem Teil von dieser zulässig sind, durch das entsprechende Fahrzeug ausgeführt.
Die Verbesserungsstrategien in dem Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittel 16 können wie folgt sein: Durch ein Analysieren der Straßenkreuzung mit ähnlichen Straßenlayouts wie die Straßenkreuzung X kann das DCHS mit einer Strategie oder mit Strategien aufkommen, um die Straßengestaltung zu verbessern. Zum Beispiel könnte eine Straßenkreuzung Y im Stande sein, durch ein Anpassen der Platzierung von Antennen eine bessere Leistungsfähigkeit zu erreichen.
Alternativ oder zusätzlich dazu können die Verbesserungsstrategien ebenfalls das Folgende enthalten: Durch ein Analysieren von Leistungsfähigkeitsdaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen kann das DCHS mit Strategien für eine Leistungsfähigkeitsoptimierung für Fahrzeug-OEMs durch ein Anpassen von Fahrzeugcharakteristiken, wie z.B. der Höhe der Antenne des Fahrzeugs, aufkommen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es in dem Datenanalysemittel 13 bevorzugt, dass eine Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit gefunden wird und/oder eine bessere Leistungsfähigkeit von gesamten Kommunikationssystemen für eine ausreichende Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer passend berücksichtigt wird.
In Folge dessen kann eine optimierte Direktkommunikation-Heatmap in dem Direktkommunikation-Heatmap-Erzeugungsmittel 14 erzeugt werden und können diese Informationen dann weiter verwendet werden.
Bezugszeichenliste

10: Direktkommunikation-Heatmap-Server (DCHS)
11: Datenkorrekturmittel
12: Datenverarbeitungsmittel
13: Datenanalysemittel
14: Direktkommunikation- und Heatmap-Erzeugungsmittel
15: Heatmap-Herunterlademittel
16: Verbesserungsstrategie-Vorbereitungsmittel
17: Straßenverkehrsteilnehmerschnittstelle
18: ITS-Station-Schnittstelle
20: Speichermittel
31, 32, 33: ITS-Stationen
41, 42, 43: Straßenverkehrsteilnehmer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20140303806 A1 [0005]
EP 3621274 A1 [0006]
WO 2020300/07 A1 [0007]
WO 2019/0967509 A1 [0008]

Claims

Verfahren für ein Erzeugen einer Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Sammeln von Daten, die für die Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern (31, 32) des Fahrzeugkommunikationssystems und mit Bezug auf Infrastruktur-bezogene Informationen relevant sind, Verarbeiten von Daten, um die gesammelten Daten in ein gemeinsames Format zu bringen, Analysieren der verarbeiteten Daten für ein Finden einer Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und/oder der Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch die Verkehrsteilnehmer (31, 32), Bilden einer räumlich-zeitlichen Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf dem Ergebnis der Analyse der verarbeiteten Daten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das in einem Heatmap-Server (10) ausführbar ist, wobei das Verfahren des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Kommunizierens von Informationen über die Heatmap von dem Heatmap-Server an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Anforderns und Herunterladens einer Untermenge der Heatmap durch mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) in dem Fahrzeugkommunikationssystem aufweist, um dessen Konfiguration oder Verhalten hinsichtlich eines Einflusses der Verwendung oder der Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikation zu adaptieren, oder durch mindestens einen Serviceprovider, um dessen Bereitstellung eines Services hinsichtlich eines Einflusses der Leistungsfähigkeit des gesamten Direktkommunikationssystems zu adaptieren.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen den mindestens zwei Verkehrsteilnehmern (31, 32) in dem Fahrzeugkommunikationssystem aufweist, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit.
Verfahren gemäß Anspruch 4, das in einem Heatmap-Server (10) ausführbar ist und das des Weiteren nach dem Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server (10) an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) oder einen Serviceprovider aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das des Weiteren nach dem Schritt eines Bildens der räumlich-zeitlichen Heatmap den Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems aufweist, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und den Verhalten von Verkehrsteilnehmern (31, 32) oder deren Verwendung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen, oder zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und der Bereitstellung eines Services durch den entsprechenden Serviceprovider.
Verfahren gemäß Anspruch 4, das in einem Heatmap-Server ausführbar ist und das des Weiteren nach dem Schritt eines Erzeugens einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server (10) an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) oder einen Serviceprovider aufweist.
Heatmap-Server (10) für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugkommunikationssystems mit: einem Mittel (11) für ein Sammeln von Daten, die für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern (31, 32) des Fahrzeugkommunikationssystems und mit Bezug auf Infrastruktur-bezogene Informationen relevant sind, einem Mittel (12) für ein Verarbeiten von Daten, um die gesammelten Daten in ein gemeinsames Format zu bringen, einem Mittel (13) für ein Analysieren der verarbeiteten Daten für ein Finden einer Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit und/oder der Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer (31, 32), und einem Mittel (14) für ein Bilden einer räumlich-zeitlichen Heatmap einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit basierend auf dem Ergebnis der Analyse der verarbeiteten Daten.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 8, der des Weiteren ein Kommunikationsmittel (17, 18) für ein Kommunizieren von Informationen über die Heatmap von dem Heatmap-Server (10) an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) aufweist.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 8, der des Weiteren ein Mittel (15) für ein Anfordern und Herunterladen einer Untermenge einer Heatmap durch mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) in dem Fahrzeugkommunikationssystem aufweist, um dessen Konfiguration oder Verhalten hinsichtlich eines Beeinflussens der Verwendung oder Leistungsfähigkeit einer Direktkommunikation zu adaptieren.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 8, der des Weiteren ein Verarbeitungsmittel (16) für ein Erzeugen einer Verbesserungsstrategie für eine Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit zwischen den mindestens zwei Verkehrsteilnehmern (31, 32) in dem Fahrzeugkommunikationssystem aufweist, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen den Daten hinsichtlich einer Direktkommunikation-Leistungsfähigkeit.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 11, der des Weiteren ein Kommunikationsmittel (17, 18) für ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server (10) an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) oder einen Serviceprovider aufweist.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 8, der des Weiteren ein Verarbeitungsmittel (16) für ein Erzeugen einer Verbesserungsstrategie für die Leistungsfähigkeit eines gesamten Kommunikationssystems durch die effiziente Ausführung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen durch Verkehrsteilnehmer (31, 32) aufweist, vorzugsweise basierend auf der gefundenen Korrelation zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und den Verhalten von Verkehrsteilnehmern (31, 32) oder deren Verwendung von Direktkommunikation-basierten Anwendungen, oder zwischen der Leistungsfähigkeit des gesamten Kommunikationssystems und der Bereitstellung eines Services durch den entsprechenden Serviceprovider.
Heatmap-Server (10) gemäß Anspruch 13, der des Weiteren ein Kommunikationsmittel (17, 18) für ein Kommunizieren von Informationen über die Verbesserungsstrategie von dem Heatmap-Server (10) an mindestens einen Verkehrsteilnehmer (31) oder ein Infrastrukturelement (41) oder einen Serviceprovider aufweist.