EP1032928B1 - Verfahren und vorrichtung zum signalisieren von lokalen verkehrsstörungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum signalisieren von lokalen verkehrsstörungen Download PDF

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EP1032928B1
EP1032928B1 EP98963454A EP98963454A EP1032928B1 EP 1032928 B1 EP1032928 B1 EP 1032928B1 EP 98963454 A EP98963454 A EP 98963454A EP 98963454 A EP98963454 A EP 98963454A EP 1032928 B1 EP1032928 B1 EP 1032928B1
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EP
European Patent Office
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vehicle
group
vehicles
objects
data
Prior art date
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EP98963454A
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EP1032928A1 (de
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Gerd Binnig
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Definiens AG
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Definiens AG
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Publication date
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    • G08G1/096791—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is another vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method and a Device for signaling local traffic disruptions and in particular to a method and an apparatus for Detect and display accidents and increased traffic and congestion caused by it.
  • Traffic volumes have already become conventional traffic management systems along particularly heavy traffic sections, such as busy motorways etc., permanently installed.
  • Such conventional fixed installed Traffic control systems have a variety of detection devices, for example the traffic density, the speed of the motor vehicle current, the Record environmental conditions (temperature, fog) etc. and motor vehicle traffic based on the respective detection signals along the predetermined section over scoreboards control such that a traffic jam or accidents be prevented as far as possible.
  • a disadvantage of such conventional traffic control systems is the fixed installation along a predetermined Route section, which is extremely high Acquisition costs result. It also has a such a permanently installed traffic control system only one low flexibility, since it is only the traffic in regulates or directs relatively short sections.
  • US 4,706,086 suggests a communication system between a variety of motor vehicles before, with signals and information accordingly the respective driving conditions of the motor vehicle a transmitting / receiving device by means of electromagnetic Radio waves is transmitted.
  • US-A-5,426,544 is a Device and method for signaling local Known traffic disruptions in which the vehicle data or states of the motor vehicle, such as the speed, the route and direction, via communication facilities be transferred to each other. The transfer the respective data on another motor vehicle is done in an indirect way via an oncoming Motor vehicle. It also needs this conventional traffic information system a navigation module, a map module and an own position determination device to identify your own position.
  • this conventional traffic information system a navigation module, a map module and an own position determination device to identify your own position.
  • such conventional communication systems have the disadvantage that they are unconditionally a variety of need expensive items such as a map memory, a navigation module and a positioning module to recognize your own position.
  • EP-A-0 715 286 describes a method for signaling of local traffic disruptions according to the generic term of claim 1 and a device for signaling of local traffic disruptions according to the generic term of Claim 10 known.
  • the invention has for its object a method and a device for signaling local To create traffic disruptions that are relatively inexpensive is to produce, has a high flexibility and independent of permanently installed detection devices is.
  • the relevant ones are preferably determined Group of vehicles using a fractal method Darwinian object creation, whereby an order or Sequence within a group of vehicles continuously by looking at the respective vehicle data and subsequent weighting of a possible position probability is produced. This can already be done by a minimal number of vehicle data accurate positioning or order of respective vehicles within a group can be determined without using expensive systems to use for positioning.
  • a maximum group to be considered in each case can in particular by a maximum reception range of a receiving device result. However, you can also by a maximum Storage capacity must be set.
  • An identification code is preferably used as vehicle data to identify a particular vehicle Speed value for specifying an instantaneous speed of the vehicle and a distance parameter used.
  • the one distance between the reference vehicle and the respective vehicles from the maximum group to be considered Distance parameters can, for example, from the reception field strength derived from the respectively transmitted radio signal become.
  • a deceleration / acceleration value for example, are further vehicle data to indicate an instantaneous Deceleration / acceleration of the respective vehicle, a steering lock angle for specifying an instantaneous Steering lock of the respective vehicle Directional value for specifying an instantaneous absolute Direction, a position value to indicate an instantaneous absolute position of each vehicle, and a Brake signal value to indicate current use a braking device of the respective vehicle is conceivable.
  • a group behavior value can also be used as the vehicle date be forwarded, the current Group behavior of one belonging to the reference vehicle relevant group.
  • the information signaled in the reference vehicle can Both visible and audible via a display device be made. But it can also lead directly to one Control the braking behavior of the reference vehicle or affect the engine control, which for example automatic full braking can be realized can.
  • an emergency signal be generated compared to the individual vehicle data signals enjoys increased priority. This can, for example if an acute danger occurs this state to groups from Vehicles are passed on, which makes them special rapid spread of information results.
  • an emergency signal is then only passed on to a greater extent (Repeater function) if its reception field strength is below one predetermined threshold falls.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a traffic situation, like for example on a country road can occur.
  • the reference symbol denotes 0 is a reference vehicle, while reference numerals 1 to 4 Display vehicles in a preceding column.
  • the Vehicles 0 to 4 each have transmitting / receiving devices, with which they can create their individual Send motion states or vehicle data or that of received vehicle data sent to the other vehicles.
  • the transmission / reception device of the reference vehicle 0 is taken into account, taking particular care of their received data is turned off. It is assumed that the reference vehicle 0 at a certain distance behind the vehicle column from vehicles 1 to 4, but due to a road layout, for example through a forest, has no visual contact with the column.
  • the transmitted vehicle data signals have an identification code as the minimum vehicle data IC that identifies a particular vehicle, and a speed value v representing the current speed of the respective vehicle.
  • the reference vehicle receives 0 a variety of vehicle data from the column in front of him or relevant group of vehicles.
  • Via an evaluation device the vehicle data of the relevant Vehicles evaluated and with the vehicle data of the reference vehicle 0 compared or related to each other.
  • the generation of a signal in the reference vehicle 0 the for example from a visible or audible display may exist to reduce speed.
  • the visual contact to a relevant group of vehicles at an early stage Warning is given, causing accidents in a safe manner be avoided.
  • the generated signal value cannot only be an audible one or cause visible display in the reference vehicle 0, but also automatic braking or acceleration cause.
  • Vehicle data are recorded and transmitted.
  • vehicle data are, for example, a deceleration value or acceleration value v, an instantaneous delay or acceleration of a particular vehicle Steering angle ⁇ , which is an instantaneous steering angle of the respective vehicle indicates a directional value DIR, which, for example, uses a compass to determine the current represents the absolute direction of the respective vehicle, a position value POS, for example via a GPS system the current absolute position of each Vehicle indicates, or a brake signal value BRAKE, a current use of a braking device of the respective vehicle.
  • a recognized group behavior value for example the average speed of the entire group, as the vehicle date be sent out, creating a link between Groups result in superordinate groups can.
  • fractal Darwinian Object creation it is preferred to determine the relevant group from vehicles 1 to 4 a method for fractal Darwinian Object creation performed, such as it from German patent application DE 197 47 161 (registered on October 24, 1997).
  • Property rules for example, a specific driving situation determine the respective vehicle
  • context rules define the order within the group of vehicles and variation rules in the ongoing regrouping of vehicles, for example when overtaking, establish.
  • the fractal, hierarchical object library owns typical traffic situations as basic objects, for example for driving on country roads, on motorways or in heavy city traffic.
  • a large number of vehicle data are examined at intervals, which, for example, changes the classification probability for a certain belonging to a Group or a specific position within a Group increased iteratively.
  • a traffic situation as a multiscale, fractal and evolutionary or Darwinian process understood.
  • the single ones Objects of a traffic situation are considered as a kind treated by independent "living beings", which at the beginning of the The procedure itself is very vague, formal and unrealistic but if the procedure is carried out repeatedly change and become more concrete that they are always better adapt to a library of known objects, which, so to speak, form the wealth of experience of the computer.
  • the objects are structured hierarchically. Large or higher-level objects are therefore sub-objects or subordinate objects disassembled or smashed, while small or subordinate objects become too large or parent objects can be summarized.
  • the procedure to adapt the objects to the object library thus on several levels (scales) instead. For this adjustment are compared to the object library a property rule for the objects and on the other hand Context rules between the objects as well as hierarchical ones Structures of importance.
  • isolation is to be understood as the delimitation of partial areas, for example of an image to be examined, from objects. This can be done by disassembling or smashing or segmenting according to certain algorithms. A method is preferably used for the segmentation, in which the similarity or affiliation between picture elements and picture segments is determined taking into account homogeneity criteria. Conversely, the small objects or subordinate objects can also be combined into large or superordinate objects. In this case, limiting this grouping to a certain number of group members corresponds to isolation.
  • a hierarchical object structure can be generated largely without knowledge and thus lead to a hierarchical abstraction of any given data set by combining smaller objects into larger objects if the application of a homogeneity criterion leads to a value that is below a threshold value.
  • a homogeneity criterion for example, the difference between the size-weighted heterogeneity h of an object newly created by fusion or foundation and the sum of the heterogeneities of the original objects h 1 or h 2 weighted with the respective size n 1 or n 2 can be used.
  • a subordinate object that is potentially interchangeable between two objects is always actually rearranged if this exchange or rearrangement results in the weighted heterogeneity of both objects according to the equation h weight after ⁇ h weight before ⁇ n 1 after h 1 after + n 2 after h 2 after ⁇ n 1 before h 1 before + n 2 before h 2 before is reduced.
  • a foundation where superordinate objects are generated, a smashing to Create subordinate objects opposite.
  • the merger to create larger objects from a variety of Small objects represent the resolution to create smaller ones Objects from a large object.
  • the Subordination objects are captured and a parent Child object.
  • the Ungrouping a child from a parent Object ejected. When regrouping is done an exchange of subordinate objects.
  • each object can be shared with other group members have special relationships. These relationships or context rules are also referred to as attractions. In static images, the attraction or the relationship in certain patterns with characteristic express relative distances, proportions or angles. In addition, each object has predetermined properties assigned, for example, their geometric Form in n-dimensional space in a condensed manner, reflect the color distribution, etc.
  • a local modification of an object could be considered View mutation. But since there are different options from Variations from the local variation there will be the general one Term variation used.
  • a variety of objects can also serve as long-term memory and object structures are used. This means, that not only the absolute best (highest classification probability) of these objects or structures survived or continues to be used, but also less good objects (lower classification probability). Thereby go once found, but currently second-rate Opportunities not immediately lost.
  • This diversity represents a memory for second or third class. This makes sense, as the second-rate in at the moment can be superior to a later development phase.
  • Mutation another kind of variation possible. This one more Kind of modification is called "mating" or blending and Combining different solution structures.
  • the similarity of an object to the object to be examined or the image with that of an object in the object library corresponds to a local fitness or local Classification likelihood.
  • This local probability of classification is not enough, however, because even for objects with a very high fitness or classification probability ambiguity persists can, i.e. a similarly high local fitness or Classification probability for several objects of the Object library exists. Then often the context rules or the structure of the child objects of the the meaning of each object is only clearly recognizable.
  • the fractal treatment to be examined Structure such as an image or one Traffic situation, therefore requires a fractal, hierarchical Object library, a fractal fitness or classification probability, a fractal variation and possibly a fractal reproduction and a fractal Clear.
  • the fractal object library is a library in which not only the properties or property rules of objects, but also their possible inner and external relationships (internal and external context rules) and the modification rules are stored. This means that in the fractal object library is also stored, from which possible subordinate Objects the object can consist of, including the possible relationships of these subordinate objects, and in what relationships or contexts the object relates to parent objects.
  • Figure 2 shows a further schematic representation of a Traffic situation, such as on a freeway exist.
  • the reference symbol 0 again designates a reference vehicle, while the reference numerals 1 to 4 for the Reference vehicle 0 relevant vehicles or a relevant one Group of vehicles as they face in the direction of travel drive in front of the reference vehicle 0.
  • the reference vehicle 0 has, for example, a maximum reception range, as indicated by the oval border. Within this maximum reception range is next to the relevant group of vehicles a variety of others Vehicles.
  • reference numerals 5, 6, 10 denote and 12 the vehicles that are on the freeway in opposite directions Move direction, but also in the reception area of the reference vehicle 0.
  • Reference numerals 7, 8, 9 and 11 vehicles although in the drive in the same direction as the reference vehicle 0, but are behind it and therefore primarily not to be taken into account for the reference vehicle 0 or less are. All vehicles send and receive in more or less evenly spaced or continuously Vehicle data signals representing the respective vehicle data contain. Thus, for example, the reference vehicle goes 0 a variety of vehicle data, for example in Simplified form in table 4 shown are.
  • FIG. 4 shows a simplified representation of a tabular storage of the minimum vehicle data for the respective vehicles 0 to 12.
  • the respective identification code of a received vehicle data signal is stored in binary form (0000 to 1100).
  • the vehicle data received at times t n-3 , t n-2 , t n-1 and t n are stored in the further columns in the form of a speed value v and a respective reception field strength E.
  • the first line of the table according to FIG. 4 gives here the vehicle data of the reference vehicle 0, which as Comparison or as reference values for the other vehicle data serve.
  • the reception field strength E is therefore not entered.
  • the reference vehicle has a speed v of 120 km / h.
  • the vehicles 1 and 3 traveling in the right-hand lane of the motorway have the same speed v1 and v3 of 100 km / h, which is why they have increasing values for the reception field strengths for different times t n-3 to t n .
  • the reception field strength increases because the distance to vehicles 1 and 3 is reduced due to the overtaking process by reference vehicle 0.
  • vehicles 2 and 4 have the same speed v2 and v4 of 120 km / h, which is why their reception field strength remains constant in proportion to the distance to reference vehicle 0.
  • the group of vehicles relevant to the reference vehicle 0 1 to 4 is set in a similar manner. in this connection a more precise classification can take place, for example for vehicles immediately ahead 2 and 4 and vehicles 1 and 3 traveling in the adjacent lane. Classification in such a multitude of subordinate ones and higher-level groups or objects are carried out on the The usual fractal Darwinian described above Wise. If a group of vehicles, for example the Vehicles 2 and 4, classified as a particularly relevant group, for example, their respective group behavior by arithmetically averaging their average speed, their delay behavior, etc. determined and with the vehicle data of the reference vehicle 0 be compared. Based on this comparison there is now a signaling, for example in the form of known traffic symbols, i.e.
  • the important one for determining the objects or groups Parameters of the distance based on the reception field strength of the received radio signal determined.
  • the reception field strength can also other signals or measured values than for Distance between the respective vehicles and the reference vehicle proportional values are used.
  • Figure 3 shows a block diagram of the device for Signaling local traffic disruptions according to a preferred one Embodiment.
  • reference numeral 10 denotes a transmission - respectively.
  • Receiving antenna the reference numeral 20 a Transmit / receive switch to separate the receive channel from the transmit channel
  • the reference numeral 30 a filter device with which the respective radio signals of the respective vehicles accordingly their identification code are filtered out
  • reference numeral 40 a receiver and reference numeral 50 a transmitter.
  • the filter device 30 can in addition, a detector for detecting the reception field strength of the respective radio signal.
  • the recipient 40 and the transmitter 50 are with a microprocessor 60 connected to the control of the transceiver takes over.
  • Reference numerals 90 to 140 show a variety of detection devices that the respective vehicle data of the vehicle.
  • Reference numeral 90 denotes a detection device for detection the use of a brake pedal.
  • Reference numeral 100 denotes a detection device having a value ⁇ according to an instantaneous steering angle.
  • Reference numeral 110 denotes a detection device, which the current speed value v of the vehicle.
  • Reference numeral 120 denotes a detection device that detects an instantaneous acceleration or delay value v of the respective Vehicle indicates.
  • the device according to Figure 3 have a compass 130, the direction signal DIR indicates that the current direction of travel of the respective Vehicle.
  • a GPS system global positioning system
  • POS absolute Position value
  • the detection devices 90 to 140 are for example with an input port of the microprocessor 60 and output signals of the detection devices 90 to 140 are used as vehicle data either via the transmitter 50 and the antenna 1 the other vehicles sent out or for a comparison the received vehicle data with the local vehicle data used.
  • Reference numeral 70 denotes a first storage device, in the example shown in Figure 4 Table can be filed.
  • the device for Signaling of local traffic disruptions also a second storage device 80.
  • this second storage device 80 is then the fractal hierarchical Object Library.
  • the first storage device 70 and the second storage device 80 are via a bus system 170 with the microprocessor 60 connected, causing a data exchange is guaranteed.
  • the microprocessor during the evaluation the vehicle data states that the group behavior contradicting its relevant relevant group his own vehicle data, for example the speed the relevant group is significantly less than that Speed of its associated vehicle signaling either via the display device 150 or via a control device 160.
  • the display device 150 the respective signal becomes visible and / or audibly displayed, preferably the known characters can be used for a speed limit.
  • the Control device 160 for example, an automatic one Emergency braking is initiated when the evaluation of the received vehicle data with the local vehicle data results in an acute dangerous situation.
  • Such an acute dangerous situation can also be caused by an additional emergency signal that has a higher priority, sent out to the other vehicles, thereby in a particularly effective way, for example Mass collapse of vehicles can be prevented.
  • the receiver 40 Around to ensure maximum spread of the emergency signal, the receiver 40 has a threshold value decider which only emergency signals below a certain reception field strength evaluates and via the microprocessor 60 and sends the transmitter 50 out again, which makes results in a repeater function. Here it has again and amplifies the distress signal emitted the same identity code like the vehicle that originally made the distress signal sent out.
  • each vehicle can be a relevance test for itself regarding the received emergency signal. It is checked whether the vehicle that issued the emergency signal originally sent out, belongs to a group, that are in no way relevant to the respective vehicle can be. A repeater function would be used in this case not done.
  • the ignition key preferably activates transmitters and Receiver of the respective vehicle. With that belong the parking Vehicles do not automatically belong to the relevant groups of vehicles.
  • coordinating the transmitters can be more advantageous his. This can be done by synchronizing or a "group tuning" of the transmitters happen.
  • the synchronization can, for example, centrally using the radio clock signal happen.
  • Send blocks sent is defined in Send blocks sent. After every block there is a pause before the next vehicle can send. If there is a group, the transmitters can choose one Define the order of their transmission blocks. For example, the Order in which the transmitters entered the group are.
  • Groups that come too close to each other and each other can interfere with each other with regard to a transmit clock are "merged” if they match (for example, the same Direction of travel) and therefore the group is not too big becomes.
  • merging for example, the order within of the original groups and the Group, one of the members of which was first the merger has proposed to send first and then the second Group. If the group became too big through a merger or the two groups don't fit well together (for example Oncoming traffic), it must nevertheless be ensured that they do not send at the same time. This can be done, for example, using a "Zipper procedure" happen. This means that dependent how many groups meet, each the groups the transmission pauses between the individual programs so enlarged that the members of the other groups fit in between.
  • Broadcast breaks are not just for enabling the Group dynamics, but also for sending a signal (Emergency signal) with high priority (accident, full braking) necessary.
  • the reference vehicle has the send number n, so the reference vehicle the transmission number n plus 1. Is n plus 1 above one Threshold, the reference vehicle is number one, however with a phase shift of 180 degrees.
  • the Reference vehicle thus represents the first member of the second Group represents.
  • the reference vehicle then sends in the enlarged Transmission breaks of the vehicles in front.
  • the transmitter behind the reference vehicle is number 2 with 180 Degree phase. If in the group of the reference vehicle the number is reached, continue with number 1 and 0 degree phase of a third group.
  • Third and first Group now send synchronously. If they are far enough from each other are distant, they don't bother each other.
  • the transmission frequencies can be easily moved so that adjacent groups (just like that) can no longer receive. So nevertheless information from one group to another Speakers of the groups can be determined (for example, the last Vehicles), which then operate on multiple frequencies work at the same time.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und Anzeigen von Unfällen sowie erhöhtem Verkehrsaufkommen und dadurch verursachten Staus.
Zur Vermeidung von Staus und Unfällen bei verstärktem Verkehrsaufkommen wurden bereits herkömmliche Verkehrsleitsysteme entlang besonders stark belasteter Verkehrsabschnitte, wie beispielsweise stark befahrenen Autobahnen usw., fest installiert. Derartige herkömmliche fest installierte Verkehrsleitsysteme besitzen eine Vielzahl von Erfassungsvorrichtungen, die beispielsweise die Verkehrsdichte, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugstroms, die Umgebungsbedingungen (Temperatur, Nebel) usw. erfassen und anhand der jeweiligen Erfassungssignale den Kraftfahrzeugverkehr entlang des vorbestimmten Abschnitts über Anzeigetafeln derart steuern, daß ein Stau bzw. Unfälle möglichst verhindert werden.
Nachteilig bei derartigen herkömmlichen Verkehrsleitsystemen ist die feste Installation entlang eines vorbestimmten Streckenabschnitts, wodurch sich außerordentlich hohe Anschaffungskosten ergeben. Darüber hinaus besitzt ein derartiges fest installiertes Verkehrsleitsystem nur eine geringe Flexibilität, da es ausschließlich den Verkehr in relativ kurzen Abschnitten regelt bzw. leitet.
Zur Erhöhung der Flexibilität schlägt die US-4,706,086 ein Kommunikationssystem zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen vor, bei dem Signale und Informationen entsprechend den jeweiligen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs über eine Sende/Empfangsvorrichtung mittels elektromagnetischer Funkwellen übertragen wird.
Ferner ist aus der Druckschrift US-A-5,426,544 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen bekannt, bei dem die Fahrzeugdaten bzw. -zustände des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise die Geschwindigkeit, die Route und Richtung, über Kommunikationseinrichtungen gegenseitig übertragen werden. Die Übertragung der jeweiligen Daten auf ein weiteres Kraftfahrzeug erfolgt hierbei auf indirekte Art und Weise über ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug. Darüber hinaus benötigt dieses herkömmliche Verkehrsinformationssystem ein Navigationsmodul, ein Kartenmodul sowie eine Eigenpositions-Bestimmungsvorrichtung zum Identifizieren der eigenen Position. Derartige herkömmliche KommunikationsSysteme haben jedoch den Nachteil, daß sie unbedingt eine Vielzahl von außerordentlich teuren Elementen benötigen, wie beispielsweise einen Kartenspeicher, ein Navigationsmodul und ein Positionierungsmodul zum Erkennen der eigenen Position.
Aus der EP-A-0 715 286 ist ein Verfahren zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen zu schaffen, das bzw. die relativ kostengünstig herzustellen ist, eine hohe Flexibilität aufweist und unabhängig von fest installierten Erfassungsvorrichtungen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens mit den in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den in Anspruch 11 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Genauer gesagt wird in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Mindestsignalpegel eines elektromagnetischen Funksignals, das jeweils von einer Vielzahl von Fahrzeugen ausgesendet wird, eine maximale zu betrachtende Gruppe von Fahrzeugen festgelegt. Mit dem Funksignal übertragene individuelle Fahrzeugdaten, die die jeweiligen Bewegungszustände der innerhalb der Empfangsreichweite liegenden Fahrzeuge wiedergeben, werden wiederholt ausgewertet und abgespeichert. Anhand der abgespeicherten Fahrzeugdaten wird für ein jeweils zu untersuchendes Bezugsfahrzeug eine relevante, Gruppe von Fahrzeugen innerhalb der maximalen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen durch Auswerten der individuellen Fahrzeugdaten ermittelt. Anschließend wird anhand der individuellen Fahrzeugdaten der Fahrzeuge innerhalb der relevanten Gruppe das Gruppenverhalten ermittelt. Dieses Gruppenverhalten wird im Bezugsfahrzeug signalisiert, so daß ein Fahrer rechtzeitig über eventuelle Änderungen bzw. Gefahren innerhalb seiner relevanten Fahrzeuggruppe informiert wird. Somit können Unfälle und Staus rechtzeitig erkannt bzw. vermieden werden.
Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln der relevanten Gruppe von Fahrzeugen mittels eines Verfahrens zur fraktal darwinistischen Objekterzeugung, wobei eine Ordnung bzw. Reihenfolge innerhalb einer Gruppe von Fahrzeugen kontinuierlich durch Betrachtung der jeweiligen Fahrzeugdaten und anschließender Wichtung einer eventuellen Positionswahrscheinlichkeit erzeugt wird. Hierbei kann bereits durch eine minimale Anzahl von Fahrzeugdaten eine genaue Positionierung oder Reihenfolge von jeweiligen Fahrzeugen innerhalb einer Gruppe bestimmt werden, ohne dabei teure Systeme zur Positionierung zu verwenden.
Eine jeweils maximale zu betrachtende Gruppe kann sich insbesondere durch eine maximale Empfangsreichweite einer Empfangsvorrichtung ergeben. Sie kann jedoch auch durch eine maximale Speicherkapazität festgelegt sein.
Vorzugsweise werden als Fahrzeugdaten ein Identifikationscode zum Identifizieren eines jeweiligen Fahrzeugs, ein Geschwindigkeitswert zum Angeben einer augenblicklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Abstandsparameter verwendet. Der einen Abstand zwischen dem Bezugsfahrzeug und den jeweiligen Fahrzeugen aus der maximalen zu betrachtenden Gruppe wiedergebende Abstandsparameter kann beispielsweise aus der Empfangsfeldstärke des jeweils abgesendeten Funksignals abgeleitet werden.
Als weitere Fahrzeugdaten sind beispielsweise ein Verzögerungs/Beschleunigungswert zum Angeben einer augenblicklichen Verzögerung/Beschleunigung des jeweiligen Fahrzeugs, ein Lenkeinschlagswinkel zum Angeben eines augenblicklichen Lenkeinschlags des jeweiligen Fahrzeugs, ein Richtungswert zum Angeben einer augenblicklichen absoluten Richtung, ein Positionswert zum Angeben einer augenblicklichen absoluten Position des jeweiligen Fahrzeugs, und ein Bremssignalwert zum Angeben einer augenblicklichen Benutzung einer Bremsvorrichtung des jeweiligen Fahrzeugs denkbar. Ferner kann auch ein Gruppenverhaltenswert als Fahrzeugdatum weitergesendet werden, der das augenblickliche Gruppenverhalten einer zu dem Bezugsfahrzeug gehörenden relevanten Gruppe wiedergibt.
Die im Bezugsfahrzeug signalisierte Information kann über eine Anzeigevorrichtung sowohl sichtbar als auch hörbar gemacht werden. Sie kann aber auch unmittelbar zu einer Steuerung des Bremsverhaltens des Bezugsfahrzeugs führen oder aber die Motorsteuerung beeinflussen, wodurch beispielsweise eine automatische Vollbremsung realisiert werden kann.
Insbesondere bei Vorliegen einer vorbestimmten Kombination von individuellen Fahrzeugdaten, das heißt Bewegungszuständen, eines jeweiligen Fahrzeugs, kann ein Notsignal erzeugt werden, das gegenüber den individuellen Fahrzeugdatensignalen erhöhte Priorität genießt. Dadurch kann beispielsweise bei Auftreten einer akuten Gefahr dieser Zustand schnellstmöglich an weiter zurückliegende Gruppen von Fahrzeugen weitergereicht werden, wodurch sich eine besonders schnelle Informationsausbreitung ergibt. Um eine Überlagerung einer Vielzahl von Notsignalen zu vermeiden, wird ein derartiges Notsignal nur dann verstärkt weitergegeben (Repeaterfunktion), wenn seine Empfangsfeldstärke unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
  • Figur 1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation auf einer Landstaße,
  • Figur 2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation auf einer mehrspurigen Autobahn,
  • Figur 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, und
  • Figur 4 eine Tabelle, die ein Beispiel für eine Abspeicherung von jeweiligen Fahrzeugdaten in einer Speichervorrichtung darstellt.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation, wie sie beispielsweise auf einer Landstraße auftreten kann. In der Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 0 ein Bezugsfahrzeug, während die Bezugszeichen 1 bis 4 Fahrzeuge in einer vorausfahrenden Kolonne darstellen. Die Fahrzeuge 0 bis 4 besitzen jeweils Sende/Empfangsvorrichtungen, mit denen sie ihre individuellen Bewegungszustände bzw. Fahrzeugdaten aussenden oder die von den anderen Fahrzeugen ausgesendeten Fahrzeugdaten empfangen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wird nunmehr nur die Sende/Empfangsvorrichtung des Bezugsfahrzeugs 0 berücksichtigt, wobei insbesondere auf ihre empfangenen Daten abgestellt wird. Es sei angenommen, daß das Bezugsfahrzeug 0 in einem gewissen Abstand hinter der Fahrzeugkolonne bestehend aus den Fahrzeugen 1 bis 4 fährt, jedoch aufgrund einer Straßenführung, beispielsweise durch ein Waldgebiet, keinen Sichtkontakt zur Kolonne besitzt.
    Es sei angenommen, daß zumindest eines der Fahrzeuge 1 bis 4 der Kolonne eine entsprechende Sende/Empfangsvorrichtung aufweist wie das Bezugsfahrzeug 0 und damit seine individuellen Fahrzeugdaten in Form von elektromagnetischen Funkweilen aussendet. Die ausgesendeten Fahrzeugdatensignale besitzen als minimale Fahrzeugdaten einen Identifikationscode IC, der ein jeweiliges Fahrzeug identifiziert, und einen Geschwindigkeitswert v, der die augenblickliche Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs angibt.
    Es sei ferner angenommen, daß in der Kolonne bereits eine (später beschriebene) Gruppenklassifizierung bzw. -ordnung stattgefunden hat und sich der Lastwagen 4 als vorausfahrendes Fahrzeug erkannt hat, dem die Fahrzeuge 3, 2 und 1 in dieser Reihenfolge nachfolgen. Das Gruppenverhalten dieser Kolonne kann beispielsweise durch eine nahezu gleiche Geschwindigkeit von zum Beispiel 50 km/h beschrieben werden. Gelangt nun das nachfolgende schnellere Bezugsfahrzeug 0 in den Empfangsbereich des Funksignals des Fahrzeugs 1, so werden dessen Fahrzeugdaten, das heißt zumindest der Identifikationscode IC des Fahrzeugs 1 sowie sein Geschwindigkeitswert v (50 km/h), beim Bezugsfahrzeug 0 mit einer vorbestimmten Empfangsfeldstärke empfangen und abgespeichert. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis anhand von später beschriebenen Entscheidungskriterien eine Relevanzprüfung als erfüllt gilt und das Fahrzeug 1 als für das Bezugsfahrzeug 0 relevantes Fahrzeug erkannt wird. Auf gleiche Weise werden die Fahrzeuge 2 bis 4 als relevante Fahrzeuge erkannt, wodurch eine für das Bezugsfahrzeug 0 relevante Gruppe von Fahrzeugen ausgebildet wird. Die Ausbildung bzw. Relevanzkriterien für das Ausbilden der relevanten Gruppe von Fahrzeugen werden später beschrieben.
    Auf diese Art und Weise erhält das Bezugsfahrzeug 0 eine Vielzahl von Fahrzeugdaten der vor ihm fahrenden Kolonne bzw. relevanten Gruppe von Fahrzeugen. Über eine Auswertevorrichtung werden die Fahrzeugdaten der relevanten Fahrzeuge ausgewertet und mit den Fahrzeugdaten des Bezugsfahrzeugs 0 verglichen bzw. zueinander in Beziehung gebracht. In Abhängigkeit von diesem Vergleich erfolgt nunmehr die Erzeugung eines Signals im Bezugsfahrzeug 0, das beispielsweise aus einer sichtbaren oder hörbaren Anzeige zur Verringerung der Geschwindigkeit bestehen kann. Auf diese Weise kann bereits lange vor dem Sichtkontakt zu einer jeweils relevanten Gruppe von Fahrzeugen eine frühzeitige Warnung erfolgen, wodurch auf sichere Weise Unfälle vermieden werden.
    Der erzeugte Signalwert kann jedoch nicht nur eine hörbare oder sichtbare Anzeige im Bezugsfahrzeug 0 hervorrufen, sondern auch eine automatische Bremsung oder Beschleunigung bewirken.
    Auf diese Weise erhält man ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen, das bzw. die außerordentlich flexibel ist und keinerlei fest installierte Sensoren oder Anzeigevorrichtungen benötigt. Die Kosten für ein derartiges System zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen sind daher außerordentlich gering.
    Zur Erhöhung der Genauigkeit des Systems können weitere Fahrzeugdaten erfaßt und übertragen werden. Derartige Fahrzeugdaten sind beispielsweise ein Verzögerungswert bzw. Beschleunigungswert v, der eine augenblickliche Verzögerung bzw. Beschleunigung eines jeweiligen Fahrzeugs angibt, ein Lenkeinschlagswinkel , der einen augenblicklichen Lenkeinschlag des jeweiligen Fahrzeugs angibt, ein Richtungswert DIR, der beispielsweise mittels eines Kompaß die augenblickliche absolute Richtung des jeweiligen Fahrzeugs wiedergibt, ein Positionswert POS, der beispielsweise über ein GPS-System die augenblickliche absolute Position des jeweiligen Fahrzeugs angibt, oder ein Bremssignalwert BREMS, der eine augenblickliche Benutzung einer Bremsvorrichtung des jeweiligen Fahrzeugs angibt. Darüber hinaus kann ein erkannter Gruppenverhaltenswert, beispielsweise die Durchschnittsgeschwindigkeit der gesamten Gruppe, als Fahrzeugdatum ausgesendet werden, wodurch sich eine Verknüpfung von Gruppen untereinander zu übergeordneten Gruppen ergeben kann.
    Vorzugsweise wird zum Ermitteln der relevanten Gruppe von Fahrzeugen 1 bis 4 ein Verfahren zur fraktal darwinistischen Objekterzeugung durchgeführt, wie es beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 197 47 161 (angemeldet am 24.10.1997) bekannt ist. Hierbei ist eine fraktale, hierarchische Objektbibliothek besonders an die Anforderungen von Verkehrssituationen angepaßt, wobei Eigenschaftsregeln beispielsweise eine bestimmte Fahrsituation des jeweiligen Fahrzeugs festlegen, Kontextregeln die Reihenfolge innerhalb der Gruppe von Fahrzeugen definieren und Abwandlungsregein die fortlaufende Umgruppierung von Fahrzeugen, beispielsweise bei Überholvorgängen, festlegen. Die fraktale, hierarchische Objektbibliothek besitzt hierbei als Grundobjekte typische Verkehrssituationen, beispielsweise für die Fahrt auf Landstraßen, auf Autobahnen oder im dichten Stadtverkehr. Typischerweise werden für jedes Fahrzeug in einer bestimmten Gruppe eine Vielzahl von Fahrzeugdaten in zeitlichen Abständen untersucht, wodurch sich beispielsweise die Klassifikationswahrscheinlichkeit für eine bestimmte Zugehörigkeit zu einer Gruppe bzw. einer bestimmten Position innerhalb einer Gruppe iterativ erhöht.
    Da die Verwendung des Verfahrens zur fraktalen darwinistischen Objekterzeugung ein bevorzugtes Verfahren für das Ermitteln der relevanten Fahrzeuge bzw. Fahrzeuggruppen darstellt, werden nachfolgend die grundsätzlichen Überlegungen der fraktal darwinistischen Objekterzeugung in allgemeiner Weise wiedergegeben.
    Hierbei werden nachfolgend ausschließlich zweidimensionale Bilder berücksichtigt, die als zu untersuchende komplexe Struktur bzw. als Objekte mit komplexem Zusammenhang betrachtet werden. Derartige zu untersuchende Strukturen können jedoch auch die vorstehend beschriebenen Verkehrssituationen sein, in denen sich die einzelnen Fahrzeuge zu untergeordneten und übergeordneten Objekten bzw. Gruppen zusammenschließen.
    In dem nachfolgend beschriebenen Verfahren wird die Erkennung und Erzeugung beispielsweise einer Verkehrssituation als ein mehrskaliger bzw. fraktaler und evolutionärer bzw. darwinistischer Vorgang verstanden. Die einzelnen Objekte einer Verkehrssituation werden hierbei als eine Art von eigenständigen "Lebewesen" behandelt, die zu Beginn des Verfahrens sehr vage, formell und unrealistisch sind, sich aber bei wiederholter Durchführung des Verfahrens dahingehend verändern und konkreter werden, daß sie sich immer besser an eine Bibliothek von bekannten Objekten anpassen, die sozusagen den Erfahrungsschatz des Computers bilden.
    Hierbei sind die Objekte hierarchisch strukturiert. Große bzw. übergeordnete Objekte werden somit in Unterobjekte bzw. untergeordnete Objekte zerlegt bzw. zerschlagen, während kleine bzw. untergeordnete Objekte zu großen bzw. übergeordneten Objekten zusammengefaßt werden. Das Verfahren zur Anpassung der Objekte an die Objekt-Bibliothek findet somit auf mehreren Ebenen (Skalen) statt. Für diese Anpassung sind beim Vergleich mit der Objekt-Bibliothek zum einen Eigenschaftsregeln für die Objekte und andererseits Kontextregeln zwischen den Objekten sowie hierarchische Strukturen von Bedeutung.
    Für die optimale Anpassung aller Objekte und Strukturen zur Erzeugung der sinnvollsten Lösung werden evolutionäre Algorithmen verwendet. Dabei wird unter anderem auf die allgemeinen darwinistischen Mechanismen zurückgegriffen, die im folgenden kurz beschrieben sind:
       Isolation, Attraktion
    Gemäß der vorliegenden Erfindung ist unter Isolation die Abgrenzung von Teilbereichen beispielsweise eines zu untersuchenden Bildes zu Objekten zu verstehen. Dies kann durch Zerlegung bzw. Zerschlagen oder Segmentierung nach bestimmten Algorithmen geschehen. Vorzugsweise wird für die Segmentierung ein Verfahren verwendet, bei dem unter Berücksichtigung von Homogenitätskriterien die Ähnlichkeit bzw. Zugehörigkeit zwischen Bildelementen und Bildsegmenten bestimmt wird. Umgekehrt können auch die kleinen Objekte bzw. untergeordneten Objekte zu großen bzw. übergeordneten Objekten zusammengefaßt werden. In diesem Fall entspricht das Begrenzen dieser Gruppierung auf eine bestimmte Anzahl von Gruppenmitgliedern der Isolation. Beispielsweise kann eine hierarchische Objektstruktur weitgehend vorwissensfrei erzeugt werden und damit zu einer hierarchischen Abstraktion eines beliebigen vorgegebenen Datensatzes durch Zusammenlegen kleinerer Objekte zu größeren Objekten führen, sofern die Anwendung eines Homogenitätskriteriums zu einem Wert führt, der unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Als Homogenitätskriterium kann beispielsweise die Differenz der mit der Größe gewichteten Heterogenität h eines durch Fusion oder Gründung neu entstandenen Objekts und der Summe der mit der jeweiligen Größe n1 bzw. n2 gewichteten Heterogenitäten der ursprünglichen Objekte h1 bzw. h2 herangezogen werden. Die Differenz Δhgew der gewichteten Heterogenität nachher zu vorher, das heißt die bei Zusammenlegen von zwei Objekten eingetragene Heterogenität, ergibt sich aus der Gleichung Δhgew = (n1 + n2)hneu - (n1h1 + n2h2),    wobei diese Differenz möglichst klein sein soll.
    Insbesondere werden von allen potentiell zu einer Fusion oder Gründung in Frage kommenden Objektpaarungen immer diejenigen zuerst zusammengelegt, bei denen die durch die Fusion oder Gründung eingetragene Differenz der gewichteten Heterogenität am geringsten ist. Unterschreitet die Differenz der gewichteten Heterogenität geteilt durch die Gesamtgröße (Δhgew ./. (n1 + n2)) einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert, dann werden Objekte bei der Zusammenlegung fusioniert. Andererseits wird ein neues übergeordnetes Objekt unter Beibehaltung, das heißt Ablegen in der Objekt-Bibliothek, der kleineren Objekte gegründet, das heißt Gründung eines neuen übergeordneten Objekts, wenn diese Differenz der gewichteten Heterogenität geteilt durch die Gesamtgröße oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt. Ein zwischen zwei Objekten potentiell austauschbares untergeordnetes Objekt wird immer dann tatsächlich umgelagert, wenn durch diesen Austausch bzw. diese Umlagerung die gewichtete Heterogenität beider Objekte gemäß der Gleichung hgew nachher < hgew vorher ⇒
    n1nachherh1nachher + n2nachherh2nachher < n1vorherh1vorher + n2vorherh2vorher        verringert wird.
    Somit wird eine hierarchische Objektstruktur aus Grundobjekten durch Gründungen, Zerschlagen, Fusion, Auflösung, Unterordnung, Ausgruppierung und Umgruppierung von Objekten erzeugt. Hierbei steht eine Gründung, bei der übergeordnete Objekte erzeugt werden, einem Zerschlagen zum Erzeugen von untergeordneten Objekten gegenüber. Die Fusion zum Erzeugen von größeren Objekten aus einer Vielzahl von kleinen Objekten steht der Auflösung zum Erzeugen von kleineren Objekten aus einem großen Objekt gegenüber. Bei der Unterordnung werden Objekte eingefangen und einem übergeordneten Objekt untergeordnet. Demgegenüber wird bei der Ausgruppierung ein untergeordnetes Objekt aus einem übergeordneten Objekt ausgestoßen. Bei der Umgruppierung erfolgt ein Austausch von untergeordneten Objekten.
    Die jeweiligen Objekte können mit anderen Gruppenmitgliedern in speziellen Beziehungen stehen. Diese Beziehungen bzw. Kontextregeln werden auch als Attraktion bezeichnet. In statischen Bildern kann sich die Attraktion bzw. die Beziehung in bestimmten Mustern mit charakteristischen relativen Abständen, Größenverhältnissen oder Winkeln äußern. Darüber hinaus werden jedem Objekt vorbestimmte Eigenschaften zugewiesen, die beispielsweise ihre geometrische Form im n-dimensionalen Raum in verdichteter Weise, die Farbverteilung usw. widerspiegeln.
    Abwandlungen
    Welche Bereiche eines komplexen Gebildes sinnvollerweise als Objekt bezeichnet werden sollen, ist oft, wie bereits erwähnt, in einem ersten Durchgang des Verfahrens nicht eindeutig definierbar. Deshalb geschieht das Zerlegen bzw. das Zusammensetzen zu Objekten aus diesen Bereichen auf iterative Weise. Objekte werden demnach zuerst vorläufig erstellt und später iterativ immer gezielter abgewandelt. Eine Veränderung von Objekten erfolgt dadurch, daß Bereiche aus ihnen, beispielsweise untergeordnete Objekte, ausgegrenzt oder umliegende Bereich, beispielsweise benachbarte Objekte, eingegliedert werden. Eine andere Art der Abwandlung ist die Veränderung der Attraktionen bzw. Kontextregeln.
    Eine lokale Abwandlung eines Objekts könnte man als Mutation ansehen. Da es aber verschiedene Möglichkeiten von Abwandlungen aus der lokalen Abwandlung gibt, wird der allgemeine Begriff Abwandlung verwendet.
    Auslese, Fitness
    Beim Abwandeln der jeweiligen Objekte soll ihre "Fitness" bzw. "Klassifikationswahrscheinlichkeit" bezüglich der Objekt-Bibliothek optimiert werden. Als Maß ihrer Fitness bzw. Klassifiationswahrscheinlichkeit gilt die Ähnlichkeit ihrer gebündelten Eigenschaften mit den Eigenschaften von Objekten der vorbereiteten Objekt-Bibliothek. In der Objekt-Bibliothek sind eine Vielzahl möglicher Objekte mit Ihren möglichen Eigenschaften bzw. Eigenschaftsregeln abgelegt, also deutlich mehr Objekte als im gerade zu untersuchenden Objekt (z.B. Bild).
    Zusätzlich können mögliche Beziehungen bzw. Kontextregeln der Objekte zueinander, also ihre Attraktion, in der Objekt-Bibliothek beschrieben sein. Die im Bild gefundenen Objekte bzw. Strukturen besitzen dann ebenfalls eine mehr oder weniger große Ähnlichkeit also Klassifikationswahrscheinlichkeit zu den möglichen Attraktionen bzw. Kontextregeln der entsprechenden Objekte in der Objekt-Bibliothek.
    Vielfalt, Mating
    Als Langzeitgedächtnis kann ferner eine Vielfalt von Objekten und Objektstrukturen eingesetzt werden. Dies bedeutet, daß nicht nur das absolut beste (höchste Klassifikationswahrscheinlichkeit) dieser Objekte bzw. Strukturen überlebt bzw. weiter verwendet wird, sondern auch weniger gute Objekte (geringere Klassifikationswahrscheinlichkeit). Dadurch gehen einmal gefundene, jedoch im Moment zweitklassige Möglichkeiten nicht gleich verloren. Diese Vielfalt repräsentiert ein Gedächtnis für Zweit- oder Drittklassiges. Dies macht Sinn, da das im Moment Zweitklassige in einer späteren Entwicklungsphase überlegen sein kann. Die Vielfalt der Lösungsmöglichkeiten macht zudem neben der Mutation eine andere Art von Abwandlung möglich. Diese weitere Art von Abwandlung wird als "Mating" oder Mischen und Kombinieren von unterschiedlichen Lösungsstrukturen bezeichnet.
    Reproduktion
    In der Natur wird durch Reproduktion eines "erfolgreichen" Lebewesens die Anzahl dieser Art von Lebewesen vergrößert. Dadurch wird die Bedeutung des speziellen genetischen Codes erhöht, da er nun parallel an zwei Orten wirken kann. Etwas Entsprechendes macht auf den ersten Blick für die Objekte bei der Objekterzeugung mit einem sequentiell arbeitenden Computer keinen Sinn. Bei einem dynamischen System kann dies jedoch auf den zweiten Blick durchaus nützlich sein, selbst wenn es sich um ein und denselben Lösungsansatz bzw. das gleiche Objekt handelt. In einem dynamischen System verändert sich die Umgebung der Objekte. Deshalb wird bei der Objekterkennung bzw. -erzeugung die Bedeutung eines Objekts dadurch erhöht, daß das Objekt mehrmals behandelt und somit die Anzahl virtuell erhöht wird. Sind die reproduzierten Objekte darüber hinaus abgewandelt, so ist es oft sinnvoll, nur ein Objekt plus die unterschiedlichen Abwandlungen abzuspeichern.
    Löschen
    Damit durch die Reproduktion die Anzahl von Lösungsmöglichkeiten nicht zu stark anwächst und damit den Optimierungsprozeß unnötig verlangsamt, müssen manche der Lösungsmöglichkeiten gelöscht werden.
    Da die darwinistischen Algorithmen zum Teil sehr spezifisch sind, ist es nicht wünschenswert, alle möglichen Arten von Algorithmen gleichzeitig für das gesamte zu untersuchende Bild anzuwenden. Es ist vielmehr sinnvoll, zu Beginn des Verfahrens bzw. der "Evolution" mit sehr allgemeinen formalen Algorithmen zu beginnen. Durch Vergleich mit der Objekt-Bibliothek wird hierbei ein erster Erkenntnisstand erreicht, der dazu benutzt werden kann, gezieltere Algorithmen bzw. Abwandlungsregeln einzusetzen. Dadurch kann die Klassifikationswahrscheinlichkeit bzw. die Fitness möglicherweise erhöht werden. Vorzugsweise können noch gezielter Algorithmen zum Einsatz kommen, wodurch sich immer ausgefeiltere Objekte mit individueller Bedeutung und mit immer höherer Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit ergeben.
    Nachfolgend wird auf die Besonderheit der Mehrskaligkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens im einzelnen eingegangen, die für die Analyse komplexer Strukturen eine wichtige Rolle spielt.
    Die Ähnlichkeit eines Objekts des zu untersuchenden Gegenstands bzw. des Bilds mit dem eines Objekts der Objekt-Bibliothek entspricht einer lokalen Fitness bzw. lokalen Klassifikationswahrscheinlichkeit. Diese lokale Klassifikationswahrscheinlichkeit reicht jedoch allein nicht aus, da auch bei Objekten mit bereits sehr hoher Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit weiterhin Mehrdeutigkeit vorliegen kann, also eine ähnlich hohe lokale Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit zu mehreren Objekten der Objekt-Bibliothek besteht. Oft wird dann über die Kontextregeln oder die Struktur der untergeordneten Objekte des jeweiligen Objekts seine Bedeutung erst klar erkennbar.
    Mehrskalige, das heißt fraktale Betrachtungsweisen sind deshalb unverzichtbar. Die fraktale Behandlung zu untersuchenden Struktur, beispielsweise eines Bilds oder einer Verkehrssituation, erfordert somit eine fraktale, hierarchische Objekt-Bibliothek, eine fraktale Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit, eine fraktale Abwandlung und eventuell eine fraktale Reproduktion und ein fraktales Löschen. Die fraktale Objekt-Bibliothek ist eine Bibliothek, in der nicht nur die Eigenschaften bzw. Eigenschaftsregeln von Objekten, sondern auch deren mögliche inneren sowie äußeren Beziehungen (innere und äußere Kontextregeln) sowie die Abwandlungsregeln abgespeichert sind. Dies bedeutet, daß in der fraktalen Objekt-Bibliothek ebenso abgespeichert ist, aus welchen möglichen untergeordneten Objekten das Objekt bestehen kann, einschließlich der möglichen Beziehungen dieser untergeordneten Objekte, und in welchen Beziehungen bzw. Kontexten sich das Objekt zu übergeordneten Objekten befinden kann. Hierbei handelt es sich also auch um hierarchische Information, da das Objekt in der Regel in größere Zusammenhänge eingebettet ist und aus untergeordneten Objekten mit deren speziellen Beziehungen aufgebaut ist. Aus dieser hierarchischen Struktur kann durch Vergleich mit den hierarchischen Strukturen in der Bibliothek eine hierarchische oder fraktale Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit ermittelt werden.
    Ausgehend von der lokalen Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit, die sich aus dem unmittelbaren Vergleich des Objekts mit den Objekten der Objekt-Bibliothek ergibt, wird aufbauend auf dieser lokalen Fitness eine fraktale Fitness bzw. Klassifikationswahrscheinlichkeit errechnet, die sich aus der lokalen und der hierarchischen Fitness zusammensetzt. Über die Abwandlung werden diese fraktalen Klassifikationswahrscheinlichkeiten optimiert.
    Figur 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Verkehrssituation, wie sie beispielsweise auf einer Autobahn existiert.
    Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 0 wiederum ein Bezugsfahrzeug, während die Bezugszeichen 1 bis 4 die für das Bezugsfahrzeug 0 relevanten Fahrzeuge bzw. eine relevante Gruppe von Fahrzeugen darstellen, da sie in Fahrtrichtung vor dem Bezugsfahrzeug 0 fahren. Das Bezugsfahrzeug 0 besitzt beispielsweise eine maximale Empfangsreichweite, wie sie durch die ovale Umrandung angegeben ist. Innerhalb dieser maximalen Empfangsreichweite befinden sich neben der relevanten Gruppe von Fahrzeugen eine Vielzahl von weiteren Fahrzeugen. Zum einen bezeichnen die Bezugszeichen 5, 6, 10 und 12 die Fahrzeuge, die sich auf der Autobahn in entgegengesetzter Richtung bewegen, jedoch auch im Empfangsbereich des Bezugsfahrzeugs 0 liegen. Ferner bezeichnen die Bezugszeichen 7, 8, 9 und 11 Fahrzeuge, die zwar in der gleichen Fahrtrichtung wie das Bezugsfahrzeug 0 fahren, sich jedoch hinter diesem befinden und somit in erster Linie für das Bezugsfahrzeug 0 nicht oder weniger zu berücksichtigen sind. Alle Fahrzeuge senden und empfangen in mehr oder weniger gleichmäßigen Abständen bzw. kontinuierlich Fahrzeugdatensignale, die die jeweiligen Fahrzeugdaten enthalten. Somit gehen beispielsweise beim Bezugsfahrzeug 0 eine Vielzahl von Fahrzeugdaten ein, die beispielsweise in vereinfachter Form in Figur 4 tabellenförmig dargestellt sind.
    Figur 4 zeigt hierbei eine vereinfachte Darstellung einer tabellenförmigen Abspeicherung der Mindestfahrzeugdaten für die jeweiligen Fahrzeuge 0 bis 12. In der linken Spalte ist beispielsweise der jeweilige Identifikationscode eines empfangenen Fahrzeugdatensignals binär abgelegt (0000 bis 1100). In den weiteren Spalten sind die zu den Zeitpunkten tn-3, tn-2, tn-1 und tn jeweils empfangenen Fahrzeugdaten in Form eines Geschwindigkeitswerts v und einer jeweiligen Empfangsfeldstärke E abgelegt.
    Die erste Zeile der Tabelle gemäß Figur 4 gibt hierbei die Fahrzeugdaten des Bezugsfahrzeugs 0 wieder, die als Vergleich bzw. als Bezugswerte für die weiteren Fahrzeugdaten dienen. Die Empfangsfeldstärke E wird daher nicht eingetragen.
    Die Tabelle gemäß Figur 4 wird nun im einzelnen beschrieben.
    Es wird angenommen, daß das Bezugsfahrzeug eine Geschwindigkeit v von 120 km/h aufweist. Die in der rechten Spur der Autobahn fahrenden Fahrzeuge 1 und 3 besitzen die gleiche Geschwindigkeit v1 und v3 von 100 km/h, weshalb sie für verschiedene Zeitpunkte tn-3 bis tn ansteigende Werte für die Empfangsfeldsbärke aufweisen. Die Empfangsfeidstärke erhöht sich, da aufgrund des Überholvorgangs durch das Bezugsfahrzeug 0 der Abstand zu den Fahrzeugen 1 und 3 verringert wird. Demgegenüber besitzen die Fahrzeuge 2 und 4 die gleiche Geschwindigkeit v2 und v4 von 120 km/h, weshalb ihre Empfangsfeldstärke proportional zum Abstand zum Bezugsfahrzeug 0 konstant bleibt.
    Auf gleiche Weise ergeben sich die übrigen Werte für die Geschwindigkeit und die Empfangsfeldstärke der weiteren Fahrzeuge 5 bis 12. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß insbesondere die entgegenkommenden Fahrzeuge 5, 6, 10 und 12 aufgrund der sehr hohen Relativgeschwindigkeit (zum Beispiel v0 - v12 = 240 km/h) im Zeitraster des gewählten Ausführungsbeispiels beim Durchfahren des maximalen Empfangsbereichs des Bezugsfahrzeugs 0 lediglich einen Datenwert im Speicher hinterlassen, der vorzugsweise als Ringspeicher ausgebildet ist. Diese Tatsache kann beispielsweise als Kriterium für die Objekterkennung bzw. Objekterzeugung verwendet werden, um die Fahrzeuge 5, 6, 10 und 12 als nicht relevante Gruppe auszuschließen bzw. als entgegenkommende Gruppe zu klassifizieren. Auf gleiche Weise kann durch entsprechende Klassifikationskriterien eine Gruppe von nachfolgenden Fahrzeugen 7, 8, 9 und 11 bestimmt werden, wenn beispielsweise eine Überprüfung der jeweiligen Verzögerungszeiten hinsichtlich des Bremsvorgangs oder Beschleungigungsvorgangs innerhalb der festen Gruppe erfolgt.
    Die für das Bezugsfahrzeug 0 relevante Gruppe von Fahrzeugen 1 bis 4 wird auf ähnliche Weise festgelegt. Hierbei kann noch eine genauere Klassifizierung stattfinden, beispielsweise für die unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeuge 2 und 4 und die in der Nebenspur fahrenden Fahrzeuge 1 und 3. Die Einordnung in eine derartige Vielzahl von untergeordneten und übergeordneten Gruppen bzw. Objekten erfolgt auf die übliche vorstehend beschriebene fraktal darwinistische Weise. Wird eine Gruppe von Fahrzeugen, zum Beispiel die Fahrzeuge 2 und 4, als besonders relevante Gruppe eingestuft, so kann ihr jeweiliges Gruppenverhalten beispielsweise durch arithmetische Mittelwertbildung ihrer Durchschnittsgeschwindigkeit, ihres Verzögerungsverhaltens, usw. bestimmt und mit den Fahrzeugdaten des Bezugsfahrzeugs 0 verglichen werden. Auf der Grundlage dieses Vergleichs erfolgt nunmehr eine Signalisierung die zum Beispiel in Form von bekannten Verkehrssymbolen, das heißt Geschwindigkeitsbegrenzungen, angezeigt oder auf sonstige Weise visuell oder akustisch angezeigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Gruppenverhalten der relevanten Gruppe derart auszuwerten, daß bei einer bestimmten Grenzwertüberschreitung beispielsweise eine automatische Vollbremsung des Bezugsfahrzeugs 0 erfolgt. In dieser Hinsicht sind eine Vielzahl weiterer Steuerungsmaßnahmen denkbar, wie zum Beispiel eine Steuern der Lenkung oder Beschleunigung.
    Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der für die Bestimmung der Objekte bzw. Gruppen wichtige Parameter des Abstands anhand der Empfangsfeldstärke des empfangenen Funksignals bestimmt. Neben der Empfangsfeldstärke können auch weitere Signale oder Meßwerte als zum Abstand zwischen den jeweiligen Fahrzeugen und dem Bezugsfahrzeug proportionale Werte verwendet werden.
    Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
    In Figur 3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Sende - b.z.w. Empfangsantenne, das Bezugszeichen 20 eine Sende/Empfangsweiche zum Trennen des Empfangskanals vom Sendekanal, das Bezugszeichen 30 eine Filtervorrichtung, mit der die jeweiligen Funksignale der jeweiligen Fahrzeuge entsprechend ihres Identifikationscodes herausgefiltert werden, das Bezugszeichen 40 einen Empfänger und das Bezugszeichen 50 einen Sender. Die Filtervorrichtung 30 kann darüber hinaus einen Detektor zum Erfassen der Empfangsfeldstärke des jeweiligen Funksignals aufweisen. Der Empfänger 40 und der Sender 50 sind mit einem Mikroprozessor 60 verbunden, der das Steuern den Sende/Empfangsvorrichtung übernimmt. Die Bezugszeichen 90 bis 140 zeigen eine Vielzahl von Erfassungsvorrichtungen, die die jeweiligen Fahrzeugdaten des Fahrzeugs erfassen. Das Bezugszeichen 90 bezeichnet hierbei eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Benutzung eines Bremspedals. Das Bezugszeichen 100 bezeichnet eine Erfassungsvorrichtung, die einen Wert Θ entsprechend einem augenblicklichen Lenkeinschlag angibt. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet eine Erfassungsvorrichtung, die den augenblicklichen Geschwindigkeitswert v des Fahrzeugs wiedergibt. Das Bezugszeichen 120 bezeichnet eine Erfassungsvorrichtung, die einen augenblicklichen Beschleunigungs- oder Verzögerungswert v des jeweiligen Fahrzeugs angibt. Darüber hinaus kann die Vorrichtung gemäß Figur 3 einen Kompaß 130 aufweisen, der ein Richtungssignal DIR angibt, das die augenblickliche Fahrtrichtung des jeweiligen Fahrzeugs wiedergibt. Ferner kann ein GPS-System (global positioning system) verwendet werden, das einen absoluten Positionswert POS zum Angeben einer augenblicklichen absoluten Position aufweist. Die Erfassungsvorrichtungen 90 bis 140 sind beispielsweise mit einem Eingangsport des Mikroprozessors 60 verbunden und Ausgangssignale der Erfassungsvorrichtungen 90 bis 140 werden als Fahrzeugdaten entweder über den Sender 50 und die Antenne 1 an die anderen Fahrzeuge ausgesendet oder für einen Vergleich der empfangenen Fahrzeugdaten mit den lokalen Fahrzeugdaten verwendet.
    Das Bezugszeichen 70 bezeichnet eine erste Speichervorrichtung, in der beispielsweise die in Figur 4 dargestellte Tabelle abgelegt werden kann. Vorzugsweise besteht die erste Speichervorrichtung 70 aus einem Ringspeicher, dessen Speicherplätze in zeitlich vorbestimmten Abständen wiederholt beschrieben werden. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, daß die jeweils zuletzt empfangenen Fahrzeugdaten in der ersten Speichervorrichtung 70 abgelegt sind.
    Für den Fall, daß eine fraktal darwinistische Objekterzeugung als Verfahren zum Ermitteln der relevanten Gruppe von Fahrzeugen verwendet wird, besitzt die Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen ferner eine zweite Speichervorrichtung 80. In dieser zweiten Speichervorrichtung 80 befindet sich dann die fraktale hierarchische Objektbibliothek.
    Die erste Speichervorrichtung 70 und die zweite Speichervorrichtung 80 sind über ein Bussystem 170 mit dem Mikroprozessor 60 verbunden, wodurch ein Datenaustausch gewährleistet ist. Stellt der Mikroprozessor bei der Auswertung der Fahrzeugdaten fest, daß das Gruppenverhalten seiner zugehörigen relevanten Gruppe im Widerspruch zu seinen eigenen Fahrzeugdaten steht, zum Beispiel die Geschwindigkeit der relevanten Gruppe wesentlich geringer ist als die Geschwindigkeit seines dazugehörigen Fahrzeugs, so erfolgt eine Signalisierung entweder über die Anzeigevorrichtung 150 oder über eine Steuervorrichtung 160. In der Anzeigevorrichtung 150 wird das jeweilige Signal sichtbar und/oder hörbar angezeigt, wobei vorzugsweise die bekannten Zeichen für eine Geschwindigkeitsbegrenzung verwendet werden können. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß über die Steuervorrichtung 160 beispielsweise eine automatische Notbremsung eingeleitet wird, wenn die Auswertung der empfangenen Fahrzeugdaten mit den lokalen Fahrzeugdaten eine akute Gefahrensituation ergibt.
    Eine derartige akute Gefahrensituation kann auch durch ein zusätzliches Notsignal, das eine erhöhte Priorität besitzt, an die anderen Fahrzeuge ausgesendet werden, wodurch auf besonders wirkungsvolle Weise beispielsweise eine Massenkarambolage von Fahrzeugen verhindert werden kann. Um eine maximale Ausbreitung des Notsignals zu gewährleisten, besitzt der Empfänger 40 einen Schwellwertentscheider, der nur Notsignale unterhalb einer bestimmten Empfangsfeldstärke auswertet und über den Mikroprozessor 60 und den Sender 50 verstärkt wieder aussendet, wodurch sich eine Repeaterfunktion ergibt. Hierbei besitzt das erneut und verstärkt ausgesendete Notsignal den gleichen Identitätscode wie das Fahrzeug, das das Notsignal ursprünglich ausgesendet hat.
    Da aufgrund der Repeaterfunktion eine außerordentlich hohe Reichweite über die jeweiligen Gruppen hinaus erreicht werden kann, kann jedes Fahrzeug für sich eine Relevanzprüfung hinsichtlich des empfangenen Notsignals durchführen. Hierbei wird geprüft, ob das Fahrzeug, das das Notsignal ursprünglich ausgesendet hat, zu einer Gruppe gehört, die für das jeweilige Fahrzeug auf keine Weise relevant sein kann. Eine Repeaterfunktion würde in diesem Falle nicht erfolgen.
    Vorzugsweise aktiviert der Zündschlüssel Sender und Empfänger der jeweiligen Fahrzeuge. Damit gehören die parkenden Fahrzeuge automatisch nicht zu den relevanten Gruppen von Fahrzeugen.
    Durch die begrenzte Sende- bzw. Empfangsreichweite ist bereits für jedes Fahrzeug eine maximale zu betrachtende Gruppe von Fahrzeugen erzeugt. Diese Gruppe kann jedoch, je nach Bedarf bzw. nach Situation erweitert oder eingeschränkt werden, wie zum Beispiel durch:
    • gezieltes Erweitern oder Einschränken der Sendeund/oder Empfangsreichweite;
    • Weitersenden von empfangener Information, das heißt von Fahrzeugdaten (da die Information immer wieder weitergegeben werden kann, ist eine enorme Reichweite denkbar.)
    • gezieltes Ansprechen eines Fahrzeugs oder einer Gruppe mit bestimmter Eigenschaft. Dies kann durch das Mitsenden der Identifikationscodes der anzusprechenden Fahrzeuge geschehen, indem ein Sendefahrzeug die Empfänger mit einer bestimmten Eigenschaft anspricht wie zum Beispiel alle seiner maximalen Gruppe, die hinter dem jeweiligen Fahrzeug fahren (Sender bestimmt Gruppe direkt), oder durch Aussenden indirekter Informationen wie zum Beispiel "An alle Fahrzeuge, die in die gleiche Richtung wie das Bezugsfahrzeug fahren" (Empfänger entscheidet, ob er angesprochen ist).
    • Bildung von Unter- und/oder Übergruppen, die jedes Fahrzeug für sich individuell immer wieder auf das Neue bestimmt. Hierbei wird die Übergruppe durch Interpretation weitergeleiteter Informationen gebildet: Gruppen in der Nähe des Bezugsfahrzeugs oder nahe Gruppen gleicher Fahrtrichtung, wobei eine Gruppe alle Fahr-zeuge im eingestellten Empfangsbereich darstellt und eine Untergruppe beispielsweise alle dem Bezugsfahrzeug und dessen Gruppe entgegenkommenden Fahrzeuge, alle Fahrzeuge der Gruppe des Bezugsfahrzeugs mit gleicher Fahrtrichtung, alle mit ähnlichem Fahrverhalten (zum Beispiel Geschwindigkeit), alle Fahrzeuge, die hinter oder vor dem Bezugsfahrzeug sind, usw. darstellen. Untergeordnete Untergruppen werden zum Beispiel durch alle Fahrzeuge gebildet, die hinter dem Bezugsfahrzeug sind und beschleunigen, usw.
    • Bildung von Unter- und/oder Übergruppen, die sich dynamisch nach vorgegebenen Regeln (zum Teil in Absprache zwischen den Fahrzeugen) global ausbilden. Die globale Segmentierung (fraktal hierarchische Gruppierung hat den Vorteil, daß Gruppensprecher bestimmt werden können, die relevante Informationen zwischen den Gruppen austauschen.
    Zur Ermittlung der zur Gruppenbildung notwendigen Information können folgende Parameter bestimmt werden:
    • Bestimmung des relativen Abstands (Bezugsfahrzeug - anderes Fahrzeug):
    • durch Messung der Feldstärke;
    • durch zeitliche Analyse der Fahrmuster (zum Beispiel das jeweilige Fahrzeug bremst immer eine Sekunde vor dem Bezugsfahrzeug. Bei einer Geschwindigkeit von ... macht das ...);
    • durch Abstandsmesser.
    • Bestimmung der relativen Fahrtrichtung des Fahrzeugs, von dem die Information empfangen wurde:
    • durch Messung der Zu- oder Abnahme der Feldstärke;
    • durch Messung des Dopplereffekts (wenn relative Position bestimmt ist);
    • durch zeitliche Analyse der Fahrmuster;
    • durch Empfangen von absoluten Richtungsdaten (zum Beispiel Kompaß) und Vergleich mit den eigenen Richtungsdaten (des Bezugsfahrzeugs).
    • Bestimmung der relativen Position (vor Bezugsfahrzeug - hinter Bezugsfahrzeug):
    • durch Messung von Geschwindigkeitsdifferenzen (Bezugsfahrzeug - jeweiliges Fahrzeug) und Vergleich mit Abstandsänderungen. Ist das jeweilige Fahrzeug schneller als das Bezugsfahrzeug und ist das jeweilige Fahrzeug hinter dem Bezugsfahrzeug, muß der Abstand des jeweiligen Fahrzeugs zu dem Bezugsfahrzeug kleiner werden;
    • durch zeitliche Analyse der Fahrmuster (zum Beispiel das jeweilige Fahrzeug bremst meistens vor dem Bezugsfahrzeug, also fährt es vor dem Bezugsfahrzeug);
    • durch Peilsender oder -empfänger.
    • Bestimmung der Fahrspur (Überholspur oder falsche Seite der Autobahn):
    • durch Sender an den Straßenrändern und Vergleich der Feldstärken: falsch, richtig - links, rechts; durch zeitliche Analyse der Fahrmuster.
    Weiterhin kann durch Beschränkung der Empfangs- oder Sendereichweite, insbesondere bei Verwendung von "Burst"-Sendern, die Wahrscheinlichkeit für gleichzeitiges Empfangen unterschiedlicher Sender klein gehalten werden. Dieses Vorgehen hat jedoch den Nachteil, daß die Anzahl der empfangenen Informationen zu gering werden könnte.
    Deshalb kann ein Aufeinanderabstimmen der Sender vorteilhafter sein. Dies kann durch ein Synchronisieren oder ein "Gruppentuning" der Sender geschehen. Das Synchronisieren kann beispielsweise zentral unter Verwendung des Funkuhrsignals geschehen.
    Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird in definierten Sendeblocks gesendet. Nach jedem Block gibt es eine Pause, bevor das nächste Fahrzeug senden kann. Wenn eine Gruppe vorliegt, können die Sender untereinander eine Reihenfolge ihrer Sendeblocks festlegen. Dies kann zum Beispiel die Reihenfolge sein, mit der die Sender in die Gruppe eingetreten sind.
    Gruppen, die einander zu nahe kommen und sich gegenseitig stören, können bezüglich einer Sendetakts miteinander "fusioniert" werden, wenn sie zueinander passen (zum Beispiel gleiche Fahrtrichtung) und dadurch die Gruppe nicht allzu groß wird. Beim Fusionieren kann zum Beispiel die Reihenfolge innerhalb der ursprünglichen Gruppen beibehalten werden und die Gruppe, von denen eines der Mitglieder zuerst die Fusion vorgeschlagen hat, als erste senden und dann die zweite Gruppe. Wenn die Gruppe durch eine Fusion zu groß würde oder die beiden Gruppen nicht gut zueinander passen (zum Beispiel Gegenverkehr), muß dennoch dafür gesorgt werden, daß sie nicht gleichzeitig senden. Dies kann zum Beispiel mittels eines "Reißverschlußverfahrens" geschehen. Dies bedeutet, daß abhängig davon, wieviele Gruppen aufeinandertreffen, jede der Gruppen die Sendepausen zwischen den einzelnen Sendungen derart vergrößert, daß die Mitglieder der anderen Gruppen dazwischen passen.
    Oft gibt es aber einen eher kontinuierlichen Verkehrsstrom, der netzwerkartig verzweigt sein kann. Da nicht alle Fahrzeuge eines großen Netzwerks miteinander synchronisiert werden können, müssen Gruppen künstlich geschaffen werden. Dies kann nach einer fraktal hierarchischen Methode geschehen. Dabei können sich Fahrzeuge gruppieren, Fahrzeuge von einer Gruppe aufgenommen werden, Gruppen fusionieren, Gruppensprecher bestimmt werden, Gruppen zerschlagen werden und/oder Übergruppen gebildet werden. Wenn sich ein Sender einer Gruppe nähert, kann er mit seiner Gruppe (wenn vorhanden) eingegliedert werden, indem er in die Sendepausen der anderen sein Anliegen, aufgenommen zu werden, funkt.
    Sendepausen sind nicht nur für das Ermöglichen der Gruppendynamik, sondern auch für das Senden eines Signals (Notsignal) mit hoher Priorität (Unfall, Vollbremsung) notwendig.
    Eine andere Art der Bildung von Synchronisationsgruppen würde sich aus einer speziellen Paarsynchronisation ergeben:
    Es wird angenommen eine Gruppe besteht, zu der sich jemand dazugesellen möchte. Jeder neu Hinzukommende empfängt erst einmal, bis er die Situation einschätzen kann, und meldet sich dann in einer Sendepause an. Die Reihenfolge aller Beteiligten verschiebt sich dann.
    Hat das vor dem Bezugsfahrzeug in die Gruppe eingetretene Fahrzeug die Sende-Nummer n, so hat das Bezugsfahrzeug die Sende-Nummer n plus 1. Ist n plus 1 oberhalb eines Schwellwerts, hat das Bezugsfahrzeug die Nummer eins, allerdings mit einer Phasenverschiebung von 180 Grad. Das Bezugsfahrzeug stellt somit das erste Mitglied der zweiten Gruppe dar. Das Bezugsfahrzeug sendet dann in die vergröβerten Sendepausen der vorausfahrenden Fahrzeuge. Der Sender hinter dem Bezugsfahrzeug ist dann die Nummer 2 mit 180 Grad Phase. Wenn in der Gruppe des Bezugsfahrzeugs nun die maximale Nummer erreicht ist, geht es weiter mit Nummer 1 und 0 Grad Phase einer dritten Gruppe. Dritte und erste Gruppe senden nun synchron. Wenn sie weit genug voneinander entfernt sind, stören sie sich nicht.
    Wann immer sich Gruppen stören sollten, tritt das "Reißverschlußverfahren" in Kraft.
    Um zu verhindern, daß sich benachbarte Gruppen zu sehr stören, könnten auch anstelle der vorstehend beschriebenen Phasenverschiebung der Sendetakte die Sendefrequenzen leicht verschoben werden, so daß sich benachbarte Gruppen (gerade so) nicht mehr empfangen können. Damit dennoch Information von einer Gruppe zur anderen gelangt, könnten Sprecher der Gruppen bestimmt werden (zum Beispiel die letzteingetretenen Fahrzeuge), die dann auf mehreren Frequenzen gleichzeitig arbeiten.

    Claims (19)

    1. Verfahren zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen, das die folgenden Schritte aufweist, die in einem Bezugsfahrzeug durchgeführt werden:
      Festlegen einer zu einem Bezugsfahrzeug (0) dazugehörigen maximalen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 12) durch Empfangen von zumindest einem individuellen Fahrzeugdatensignal;
      wiederholtes Auswerten des zumindest einen individuellen Fahrzeugdatensignals und Abspeichern als individuelle Fahrzeugdaten zumindest eines Fahrzeugs (1 bis 12) aus der maximalen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 12);
      Ermitteln zumindest einer für das Bezugsfahrzeug (0) relevanten Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 4) innerhalb der maximalen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 12) durch Auswerten der individuellen Fahrzeugdaten;
      Ermitteln eines Gruppenverhaltens der zumindest einen relevanten Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 4) durch Auswerten der jeweiligen individuellen Fahrzeugdaten der Fahrzeuge (1 bis 4) innerhalb der relevanten Gruppe von Fahrzeugen; und
      Signalisieren einer dem Gruppenverhalten der zumindest einen relevanten Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 4) entsprechenden Information,
      dadurch gekennzeichnet, daß:
      relevante Fahrzeugdaten von dem Bezugsfahrzeug zu anderen Fahrzeugen und Gruppen von Fahrzeugen weitergeleitet werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ermitteln der zumindest einen relevanten Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 4) mittels eines Verfahrens zur fraktal darwinistischen Objekterzeugung durchgeführt wird, das aus den folgenden Schritten besteht:
      Vorbereiten der fraktalen, hierarchischen Objekt-Bibliothek mit vorbestimmten Objekten und dazugehörigen Eigenschafts-, Kontext- und Abwandlungsregeln;
      Ausbilden von Grundobjekten in einer hierarchischen Objektstruktur mit unter- und übergeordneten Objekten;
      Vergleichen der Grundobjekte mit den Objekten der fraktalen, hierarchischen Objekt-Bibliothek, wobei ein jeweils ausgebildetes Grundobjekt als unbekannt eingestuft wird, wenn in der fraktalen, hierarchischen Objekt-Bibliothek kein entsprechendes Objekt mit den entsprechenden Eigenschaftsregeln vorhanden ist, und wobei dem jeweils ausgebildeten Grundobjekt mit der Eigenschaftsregel eine lokale Klassifikationswahrscheinlichkeit zugeordnet wird, wenn in der fraktalen, hierarchischen Objekt-Bibliothek ein entsprechendes Objekt vorhanden ist, oder dem jeweils ausgebildeten Grundobjekt mit der Eigenschaftsregel mehrere lokale Klassifikationswahrscheinlichkeiten zugeordnet werden, wenn in der fraktalen, hierarchischen Objekt-Bibliothek mehrere entsprechende Objekte vorhanden sind;
      Anwenden der Kontextregeln auf jeweilige Objekte zum Ausbilden und Berechnen von jeweiligen fraktalen Klassifikationswahrscheinlichkeiten;
      Anwenden der Abwandlungsregeln auf jeweilige Objekte zum Optimieren der fraktalen Klassifikationswahrscheinlichkeiten; und
      iteratives Durchführen der Schritte des Anwendens der Kontextregeln und der Abwandlungsregeln zum schrittweisen Verbessern der fraktalen Klassifikationswahrscheinlichkeiten.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dem Bezugsfahrzeug (0) dazugehörige maximale zu betrachtende Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 12) durch eine maximale Empfangsreichweite seines Empfängers (40) festgelegt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Empfangsreichweite eine variable Reichweite des Empfängers ist, die in Abhängigkeit von einer ermittelten Verkehrsdichte und/oder einer sich aufgrund von Überlappungen der empfangenen Fahrzeugdatensignale ergebenden Empfangsstörung eingestellt wird.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen "Fahrzeugdaten aufweisen:
      einen Identifikationscode (IC) zum Identifizieren eines jeweiligen Fahrzeugs;
      einen Geschwindigkeitswert (v) zum Angeben der augenblicklichen Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs; und
      einen Abstandsparameter zum Angeben eines Abstands zwischen dem Bezugsfahrzeug (0) und den jeweiligen Fahrzeugen (1 bis 12) aus der maximalen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen (1 bis 12).
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fahrzeugdaten ferner aufweisen:
      einen Verzögerungs/Beschleunigungswert (v) zum Angeben einer augenblicklichen Verzögerung/Beschleunigung des jeweiligen Fahrzeugs; und/oder
      einen Lenkeinschlagswinkel () zum Angeben eines augenblicklichen Lenkeinschlags des jeweiligen Fahrzeugs; und/oder
      einen Richtungswert (DIR) zum Angeben einer augenblicklichen absoluten Richtung des jeweiligen Fahrzeugs; und/oder
      einen Positionswert (POS) zum Angeben einer augenblicklichen absoluten Position des jeweiligen Fahrzeugs; und/oder
      einen Bremssignalwert (BREMS) zum Angeben einer augenblicklichen Benutzung einer Bremsvorrichtung des jeweiligen Fahrzeugs; und/oder
      Gruppenverhaltenswerte zum Angeben des augenblicklichen Gruppenverhaltens einer zu dem jeweiligen Fahrzeug dazugehörigen zu betrachtenden Gruppe von Fahrzeugen; und/oder
      einen Notsignalwert zum Angeben einer augenblicklichen Notsituation des jeweiligen Fahrzeugs.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit einer Kombination von vorbestimmten individuellen Fahrzeugdaten eines jeweiligen Fahrzeugs der Notsignalwert erzeugt wird, der gegenüber den individuellen Fahrzeugdaten Priorität aufweist.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der signalisierten Information im Bezugsfahrzeug (0) über eine Steuervorrichtung (160) ein Steuern des Fahrzeugs durchgeführt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuern ein Steuern eines Motors und/oder ein Steuern einer Bremse ist.
    10. Vorrichtung zum Signalisieren von lokalen Verkehrsstörungen zur Verwendung in einem Bezugsfahrzeug, die aufweist:
      eine Erfassungsvorrichtung (90 bis 140) zum Erfassen von zu sendenden Fahrzeugdaten des Bezugsfahrzeugs;
      eine Sende/Empfangsvorrichtung (10 bis 50) zum Senden/Empfangen von Funksignalen, die jeweilige zu sendende/empfangende Fahrzeugdaten enthalten;
      eine Auswertevorrichtung (60) zum Auswerten der Daten einer maximalen zu betrachtenden Fahrzeuggruppe, wodurch zumindest eine relevante Fahrzeuggruppe ermittelt wird;
      eine Ermittlungsvorrichtung (60) zum Ermitteln eines Signalwerts in Abhängigkeit von den Daten der zumindest einen relevanten Fahrzeuggruppe und den Fahrzeugdaten des Bezugsfahrzeugs; und
      eine Signaleinrichtung (150,160) zum Signalisieren des ermittelten Signalwerts,
      dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist:
      eine Feldstärke-Erfassungsvorrichtung (30 bis 40) zum Erfassen einer jeweiligen Feldstärke von jeweils empfangenen Funksignalen; und
      eine Speichervorrichtung (70) zum Speichern der jeweils empfangenen Fahrzeugdaten als die maximale zu betrachtende Fahrzeuggruppe in Abhängigkeit von einem Identitätscode (IC), der jedes Funksignal seinem jeweiligen Sende-Fahrzeug zuordnet, einem Zeitwert und der Empfangsfeldstärke des jeweiligen Funksignals, wobei
      relevante Fahrzeugdaten von dem Bezugsfahrzeug zu anderen Fahrzeugen und Gruppen von Fahrzeugen weitergeleitet werden.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Speichervorrichtung (80) zum Speichern einer fraktalen, hierarchischen Objektbibliothek aufweist, mittels der die zumindest eine relevante Fahrzeuggruppe ermittelt wird.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung einen Bremssignalsensor (90), einen Lenkeinschlagsensor (100), einen Geschwindigkeitssensor (110), einen Beschleunigungs/Verzögerungssensor (120), einen Richtungssensor (130), einen Positionssensor (140) und/oder einen Notsignalsensor aufweist.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung (90 bis 140) eine Gruppenverhaltenswerte-Ermittlungsvorrichtung aufweist, die das augenblickliche Gruppenverhalten einer zu einem jeweiligen Fahrzeug dazugehörigen relevanten Fahrzeuggruppe angibt.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung eine Anzeigevorrichtung (150) ist, die den ermittelten Signalwert hörbar und/oder sichtbar darstellt.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung eine Steuervorrichtung (160) ist, die ein Steuern eines Motors und/oder ein Steuern einer Bremse durchführt.
    16. Vorrichtung nach einem Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende/Empfangsvorrichtung eine Detektorvorrichtung aufweist, die ein empfangenes Notsignal erkennt und bei Unterschreiten einer bestimmten Empfangsfeldstärke ein entsprechendes verstärktes Notsignal weitergibt.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene Notsignal einen Notsignalwert und/oder Gruppenverhaltenswerte des das Notsignal aussendenden Fahrzeugs aufweist.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Notsignal-Auswertevorrichtung aufweist, die die zum Notsignal dazugehörigen Gruppenverhaltenswerte auswertet und dem weiterzugebenden Notsignal hinzufügt.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Notsignal dazugehörige Gruppenverhaltenswert ein Abstand zwischen dem das Notsignal sendenden und dem das Notsignal empfangenden Fahrzeug ist und die Auswertevorrichtung beim Weitergeben des Notsignals die jeweiligen Abstände zu einem Gesamtabstand aufsummiert.
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