Geobroadcast über einen Server
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Sicherheits- und Navigationstechnik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Gefahrenwarneinrichtung für ein Fahrzeug, eine Zentrale, ein Gefahrenwarnsystem, die Verwendung einer Gefahrenwarneinheit in einem Fahrzeug, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium.
Technologischer Hintergrund
Bei einem Geobroadcast werden Informationen an alle Teilnehmer in einer örtlich begrenzten Umgebung um den Sender herum verschickt. Für DSRC (Dedicated Short Range Communication) ist dies eine wichtige Technik, um lokale Gefahrenwarnungen, etc. darzustellen. Um einen Geobroadcast zu ermöglichen, muss dieser im Netzwerkprotokoll implementiert sein. In der sog. Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation (C2X, Car-to-X Communication) stellt Geobroadcast eine essentielle Funktion dar. Es sind in der Regel Änderungen im Übertragungsprotokoll notwendig, um den Geobroadcast zu ermöglichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Gefahrenwarnung für ein Fahrzeug bereitzustellen.
Es sind eine Gefahrenwarneinrichtung für ein Fahrzeug, eine Zentrale, ein Gefahrenwarnsystem, eine Verwendung, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen die Gefahrenwarneinrichtung, die Zentrale, das Gefahrenwarnsystem, die Verwendung, das Verfahren, das Computerprogrammprodukt und das computerlesbare Medium.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Gefahrenwarneinrichtung für ein Fahrzeug zum Warnen eines Fahrers vor einer drohenden Gefahr angegeben, wobei die Gefahrenwarneinrichtung eine Detektionseinheit zum Erfassen von Messwerten, die mit einer Gefahr korrespondieren, eine Kommunikationseinheit zum Senden von Daten, die mit den erfassten Messwerten korrespondieren, an einen externen Server und zum Empfangen eines adressierten Warnhinweises von dem Server, sowie eine Warneinheit zum Ausgeben des Warnhinweises zum Warnen des Fahrers vor der Gefahr aufweist.
Bei einer solchen Gefahr kann es sich beispielsweise um einen Stau, ein Unfallfahrzeug, das die Fahrbahn blockiert, Glatteis, eine Ölspur oder einen Geisterfahrer handeln.
In anderen Worten besteht eine Funkverbindung zwischen dem zentralen Server und der Kommunikationseinheit in dem entsprechenden Fahrzeug. Während der Fahrt nimmt die Detektionseinheit des Fahrzeugs Messwerte auf. Wenn beispielsweise diese Messwerte auf eine akute Gefahr hindeuten, werden entsprechende Informationsdaten an den Server gesendet. Aus den empfangenen Informationen kann der Server einen entsprechenden Warnhinweis generieren, den er dann an bestimmte, ausgewählte Adressaten (Fahrzeuge) versendet. In anderen Worten beschließt der Server, wer den Warnhinweis bekommen soll.
Im Gegensatz zu DSRC, bei der die Applikation keine Filterfunktion übernehmen muss, entscheidet erfmdungsgemäß die Zentrale bzw. der Server und ggf. zusammen mit dem Server der Adressat (die Applikation), an wen der Warnhinweis gesendet werden soll bzw. ob der gesendete Warnhinweis von der entsprechenden Gefahrenwarneinrichtung an den Fahrer ausgegeben werden soll.
Die Ausgabe des Warnhinweises erfolgt beispielsweise in Verbindung mit einer digitalen Karte für ein Fahrzeugnavigationssystem oder ein Fahrerassistenzsystem. Beispielsweise kann auf einem entsprechenden Kartenausschnitt der Warnhinweis zusammen mit einer Positionsangabe und anderen Informationen abgebildet werden. Gleichzeitig oder alternativ hierzu kann eine akustische und/oder haptische Warnung des Fahrers erfolgen.
Unter dem Begriff „digitale Karten" sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung basiert der Warnhinweis auf einer Bewertung der Daten, die von der Kommunikationseinheit an den Server übermittelt worden sind. Diese Bewertung wird durch den Server durchgeführt.
Auf diese Weise ist es möglich, rechenintensive Analysen fahrzeugextern in einer zentralen Servereinheit durchzuführen. Auf diese Weise kann die Rechenbelastung einer Fahrzeugsteuereinheit (in welche die Warneinheit implementiert sein kann) oder aber auch
- A -
einer im Fahrzeug integrierten Analyseeinheit zur Vorabanalyse der Messdaten herabgesetzt werden. Auch die Analyseeinheit kann in der Steuereinheit integriert sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Daten zumindest Informationen über die Art der Gefahr und eine Position der Gefahr auf.
Die Position der Gefahr kann beispielsweise über ein GPS-Modul im Fahrzeug, ggf. im Zusammenhang mit einer Koppelnavigation, bestimmt werden. Die Art der Gefahr wird auf Basis der Analyse der Messwerte bestimmt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GMSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien), ...
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kommunikationseinheit zum Senden der Daten mittels einer standardisierten Funkverbindung ausgeführt.
Die kabellose Übertragung bzw. der kabellose Empfang der Daten bzw. der Warnhinweise erfolgt beispielsweise per GSM, UMTS, WLAN (z. B. 802.11p) oder auch per WiMax. Es ist auch die Verwendung anderer standardisierter Übertragungsprotokolle möglich.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Gefahrenwarneinrichtung weiterhin eine Analyseeinheit zur Durchführung einer fahrzeuginternen ersten Analyse (Vorabanalyse) der Messwerte und zur Bestimmung, ob die erfassten Messwerte mit einer Gefahr im Zusammenhang stehen, auf. Die Kommunikationseinheit ist hierbei zum Senden der Daten ausgeführt, wenn die Analyseeinheit eine Gefahr erkannt hat.
Es findet also eine fahrzeuginterne Vorabanalyse der erfassten Messwerte statt. Wenn diese Analyse auf eine drohende Gefahr hindeutet, erfolgt die Absetzung entsprechender Informationen an die Zentrale.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung steht die Kommunikationseinheit in ständigem Kontakt mit dem Server und meldet die Position des Fahrzeugs in regelmäßigen Abständen an den Server.
Auf diese Weise weiß der Server stets, wo sich jedes einzelne Fahrzeug befindet, so dass der Server entscheiden kann, an welche Fahrzeuge ein bestimmter Warnhinweis gesendet werden soll.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Gefahrenwarneinrichtung ausgeführt zu entscheiden, ob der adressierte Warnhinweis für dieses Fahrzeug bestimmt ist oder nicht.
Wenn also die Gefahrenwarneinrichtung einen Warnhinweis der Zentrale empfängt, kann sie anhand von mitgesendeten oder in dem Warnhinweis integrierten Adressierungsinformationen beurteilen, ob der Warnhinweis das Fahrzeug betrifft oder nicht. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass der Fahrer mit für ihn uninteressanten Warnhinweisen konfrontiert wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Zentrale für ein Gefahrenwarnsystem zum Warnen eines Fahrers eines Fahrzeugs vor einer drohenden Gefahr angegeben, wobei die Zentrale einen Server aufweist. Der Server ist ausgeführt, eine Bewertung von empfangenen Daten, die mit einer von einem Fahrzeug detektierten Gefahr korrespondieren, durchzuführen. Weiterhin erstellt der Server einen Warnhinweis auf Basis dieser Bewertung, trifft eine Auswahl aus in Frage kommenden Empfängern für den
Warnhinweis auf Basis von empfangenen Positionsdaten und sendet daraufhin einen adressierten Warnhinweis an den oder die ausgewählten Empfänger.
In anderen Worten entscheidet der Server, an welche Fahrzeuge der Warnhinweis übermittelt werden soll.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zentrale zur Hinterlegung von Informationen in dem Warnhinweis oder in dem oder den Datenpaketen, welche den Warnhinweis enthalten, ausgeführt, wobei sie Informationen darüber enthalten, in welchem örtlichen Gebiet der Warnhinweis empfangen bzw. den entsprechenden Fahrzeugführern angezeigt werden soll.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verwendung einer oben beschriebenen Gefahrenwarneinrichtung in einem Fahrzeug angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Warnen eines Fahrers eines Fahrzeugs vor einer drohenden Gefahr angegeben, bei dem Messwerte, die mit einer Gefahr korrespondieren, erfasst werden, und Daten, die mit den erfassten Messwerten korrespondieren, an einen externen Server gesendet werden. Weiterhin findet eine Bewertung der übermittelten Daten sowie eine Erstellung des Warnhinweises auf Basis dieser Bewertung statt. Auch wird eine Auswahl bezüglich eines Empfängers für den Warnhinweis auf Basis von empfangenen Positionsdaten von verschiedenen Empfängern getroffen und ein adressierter Warnhinweis vom Server an den entsprechenden Empfänger geschickt und dort empfangen. Nachfolgend wird der Warnhinweis zum Warnen des Fahrers vor der Gefahr ausgegeben, beispielsweise optisch und/oder akustisch.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird,
den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: Bewertung von empfangenen Daten, die mit einer von einem Fahrzeug detektierten Gefahr korrespondieren, Erstellung des Warnhinweises auf Basis der Bewertung, Auswahl eines Empfängers für den Warnhinweis auf Basis von empfangenen Positionsdaten, und Senden eines adressierten Warnhinweises an den ausgewählten Empfänger.
Dieses Computerprogrammprodukt ist insbesondere zur Ausführung auf einem Prozessor im Server ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt ist, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.
Eine grundsätzliche Überlegung der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Server und/oder die Applikation entscheidet, an wen die Warnhinweise geschickt werden sollen bzw. ob die Warnhinweise berücksichtigt werden sollen. In anderen Worten übernehmen der Server und/oder die Applikation (Gefahrenwarneinheit im Fahrzeug) eine Filterfunktion.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gefahrenwarneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Gefahrenwarnsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer Gefahrenwarnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten einer Gefahrenwarneinrichtung 100, welche eine Detektionseinheit 119, eine Kommunikationseinheit 115 mit einer Antenne 116 sowie eine Warneinheit 102, beispielsweise in Form einer CPU, aufweist.
Die Warneinheit 102 kann Teil einer zentralen Steuereinheit sein, der auch die Analyseeinheit 120 angehört.
Die zu sendenden Daten, welche von der Warneinheit 102 oder Steuereinheit 102 an die Kommunikationseinheit 115 übertragen werden, können über eine Verschlüsselungseinrichtung 114 verschlüsselt werden. Ebenso können die empfangenen Daten, die von der Kommunikationseinheit 115 an die Steuereinheit 102 übertragen werden, von der Verschlüsselungseinheit 114 entschlüsselt werden.
Auf diese Weise kann die Gefahr eines Missbrauchs verringert werden.
Mit der Gefahrenwarneinheit 102 ist eine Eingabeeinheit 112 verbunden. Mit der Hilfe der Eingabeeinheit 112 können verschiedene Einstellungen der Gefahrenwarneinrichtung und
einer damit zusammenhängenden Navigationseinheit vorgenommen werden. Die Navigationseinheit ist allerdings für die erfmdungsgemäße Gefahrenwarneinheit nicht zwingend erforderlich.
Weiterhin ist eine optische Ausgabeeinheit in Form eines Monitors 110 vorgesehen, auf der beispielsweise Zielführungsinformationen und auch die Warnhinweise ausgegeben werden können. Darüber hinaus können die Zielführungsinformationen und die Warnhinweise auch über eine akustische Ausgabeeinheit 111 und/oder eine haptische Ausgabeeinheit 121 ausgegeben werden. Die Ausgabe über die akustische Ausgabeeinheit 111 bzw. haptische Ausgabeeinheit 121 hat den Vorteil, dass der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.
In einem Speicherelement 113, das mit der Warneinheit 102 verbunden ist oder in der Warneinheit 102 integriert ist, sind die digitalen Kartendaten (z. B. als Navigationskartendaten) in Form von Datensätzen abgelegt und beispielsweise sind in dem Speicherelement 113 oft zusätzliche Informationen über Verkehrsbeschränkungen und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet.
Weiterhin ist ein Fahrerassistenzsystem 117 vorgesehen, welches mit den digitalen Kartendaten versorgt wird.
Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist die Warneinheit 102 eine Navigationseinheit mit einem Satellitennavigationsempfänger 106 auf, der zum Empfang von Navigationssignalen von beispielsweise Galileo- oder GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann die Navigationseinheit mit dem Satellitennavigationsempfänger 106 auch für andere Satellitennavigationssysteme ausgeführt sein.
Da die Navigationssignale beispielsweise im innerstädtischen Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Gefahrenwarneinrichtung zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem einen Richtungssensor 107, einen Wegstreckensensor 108, einen Lenkradwinkelsensor 109 und ggf. auch einen Federwegsensor 118 sowie eine ESP-Sensorik 104 und ggf. einen optischen Detektor 105 auf. Bei dem optischen Detektor 105 kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln. Auch kann ein Radarsensor vorgesehen sein.
Die Signale des GPS-Empfängers und der übrigen Sensoren werden in der Warneinheit 102 bearbeitet. Die aus den Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mit den Straßenkarten abgeglichen. Die so gewonnene Zielführungsinformation wird über den Monitor 110 schließlich ausgegeben.
Die Detektionseinheit 119 dient weiterhin der Erfassung von Messwerten, welche nachfolgend von der Analyseeinheit 120 ausgewertet und analysiert werden. Deutet das Analyseergebnis auf eine drohende Gefahr hin, werden entsprechende Informationen, die die Gefahr näher beschreiben, zusammen mit den Positionsdaten des Fahrzeugs und/oder den Positionsdaten der detektierten Gefahr mittels der Kommunikationseinheit 115 an die Zentrale oder benachbarte Fahrzeuge gesendet.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Gefahrenwarnsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Gefahrenwarneinrichtung 100 in einem Fahrzeug 201, eine weitere Gefahrenwarneinrichtung 100 in einem zweiten Fahrzeug 206, sowie eine Zentrale 200 aufweist.
Die Zentrale 200 umfasst einen Server 203 und eine Kommunikationseinheit 204 mit einer Antenne 205 zum Empfangen der Informationen der Fahrzeuge 201, 206 und zum Versenden der Warnhinweise mittels der Funkübertragungsstrecke 202, 207.
Zusätzlich können die Gefahrenwarneinrichtungen 100 der beiden Fahrzeuge 201, 206 miteinander über die Funkübertragungsstrecke 208 kommunizieren, bei der es sich beispielsweise um eine kurzreichweitige Funkverbindung handelt, so dass nur benachbarte Fahrzeuge erreicht werden können.
Bei der Zentrale 200 handelt es sich beispielsweise um eine Leitzentrale, welche Verwaltung, Analyse und Zuteilung der empfangenen Daten bzw. der erzeugten Warnhinweise vollautomatisch vornimmt.
Erkennt also ein Fahrzeug oder eine andere Einrichtung eine Gefahr, so wird diese per Standardfunkverbindung (z. B. GPRS oder UMTS) an den Server 203 versendet. Inhalt der Nachricht ist mindestens der Typ der Gefahr und die Position. Der Server bewertet nun diese Gefahr und entscheidet, in welchem Umkreis um die Gefahr diese Gefahr bekannt gemacht werden soll. Anschließend wird an alle Fahrzeug in diesem Umkreis die Gefahrenwarnung versendet.
Dies kann ebenfalls durch GPRS, UMTS, ... geschehen. Hierzu muss jedes an diesem Dienst teilnehmende Fahrzeug im ständigen Kontakt zum Server stehen und seine Position in regelmäßigen Abständen melden. Dadurch ist es für den Server möglich, die Fahrzeuge auszuwählen, die im Gefahrenbereich sind und daher die Warnung bekommen sollen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Warnung per DAB (Digital Audio Broadcast), TMC (Traffic Message Channel), ... zu versenden. Hier wird in der Nachricht hinterlegt, in welchem Bereich die Nachricht angezeigt werden soll und das Fahrzeug selbst muss feststellen, ob es sich in diesem Bereich befindet. Es kann alternativ auch nur die Position der Gefahr übertragen werden und das Fahrzeug muss dann komplett selbst entscheiden, ob es sich in einem relevanten Bereich um die Gefahr befindet oder nicht.
Durch die Verwendung eines Servers, der aktiv entscheidet, an wen die Gefahrenwarnung versendet wird, ist keine Änderung an der Kommunikationstechnik erforderlich. Zusätzlich ergeben sich so einfache Änderungsmöglichkeiten für die Bewertung der Gefahr und die Ausbreitung, da sämtliche Intelligenz im Server liegt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer Gefahrenwarnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zunächst werden Messwerte von der Gefahrenwarneinrichtung 100 im Fahrzeug 201 erfasst und im Fahrzeug vorab analysiert. Deuten diese Messwerte auf eine Gefahr hin, erfolgt eine Übertragung der Art der Gefahr und der Position der Gefahr über die Kommunikationsverbindung 301 an die Zentrale 200. Daraufhin analysiert die Zentrale die empfangenen Daten und bewertet diese. Weiterhin entscheidet die Zentrale, an welche Fahrzeuge ein entsprechender Warnhinweis gesendet werden soll. Daraufhin wird der Warnhinweis über die Funkübertragungsstrecke 302 beispielsweise an alle Fahrzeuge versendet, die sich im Gebiet 303 befinden. Sollte die Zentrale in ihrer Analyse zu dem Ergebnis kommen, dass der Warnhinweis für ein größeres Gebiet interessant ist, wird der Warnhinweis an sämtliche Fahrzeuge in dem Gebiet 304 versendet. Die Zentrale muss sich nicht im Gebiet 303 bzw. im Gebiet 304 befinden.
Auch können unterschiedliche Warnhinweise an die erste Gruppe von Fahrzeugen im Gebiet 303 und an die zweite Gruppe von Fahrzeugen in dem Gebiet 304 ergehen.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 401 erfolgt eine Messwerterfassung. In Schritt 402 werden Hinweise bezüglich einer detektierten Gefahr per standardisierter Funkverbindung an einen Server gesendet. In Schritt 403 wird die Gefahr im Server bewertet und es erfolgt eine Bestimmung des Umkreises um die Gefahr, in dem die Nachricht über die Gefahr verbreitet werden soll. In Schritt 404 wird dann eine Gefahrenwarnung gemäß analysierter Funkverbindung direkt an die betroffenen Fahrzeuge versendet. Alternativ hierzu wird die Gefahrenwarnung per DAB,
TMC, ... an alle Fahrzeuge inklusive Informationen bezüglich dem Bereich, in dem die Nachricht relevant ist, versendet.
In Schritt 405 werden die empfangenen Warnhinweise zum Warnen des Fahrers vor der Gefahr ausgegeben.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.