Beschreibung
Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Bereitstellen von Stauinformation über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle
Ausführungsbeispiele betreffen Vorrichtungen, Verfahren und Computerprogramme zum Bereitstellen von Stauinformation über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle.
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (auch engl. Car2Car, C2C, oder Vehicle2Vehicle, V2V) und Fahrzeug-zu-lnfrastruktur-Kommunikation (auch engl. Car2lnfrastructure, C2I oder Vehicle2Roadside, V2R) sind ein Brennpunkt automobiler Forschung im 21. Jahrhundert. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeugen oder Verkehrsinfrastruktur ermöglicht eine Vielzahl neuer Möglichkeiten, beispielsweise eine Koordination von Fahrzeugen untereinander oder eine Kommunikation von Fahrzeugen mit der Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise um den Fahrzeugen Stauwarnungen bereitzustellen. Dabei besitzen Fahrzeuge, die zur C2C oder C2I (auch zusammengefasst unter Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, engl. Car2X, C2X oder Vehicle2X, V2X) ausgebildet sind eine Sende- und Empfangseinheit um mit anderen Fahrzeugen kommunizieren zu können, beispielsweise über direkte Funkverbindungen oder Mobilfunknetzwerke. Die Kommunikation kann dabei beispielsweise zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeugen und Verkehrsinfrastruktur innerhalb eines Radius von wenigen hundert Metern begrenzt sein. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen über C2C oder C2I kann dabei verschlüsselt ablaufen, und sie kann über Zertifikate gesichert sein, beispielsweise über Langzeitzertifikate (auch engl. Long Term Certificates, LTC) oder nur begrenzt zeitlich gültige Pseudonymzertifikate (auch engl. Pseudonym Certificates, PC).
Das Fahren eines Fahrzeugs im Straßenverkehr ist von vielen Faktoren abhängig - beispielsweise von der Straßenführung, von Ampeln, Hindernissen aber vor allem auch von anderen Verkehrsteilnehmern, welche die gleiche, oft mehrspurige Straße befahren. Dabei kommt es häufig zu gefährlichen Fahrsituationen, etwa weil an einer schwer einsehbaren Stelle eine Gefahrensituation auftritt.
Es besteht daher der Bedarf, ein verbessertes Konzept bereitzustellen, um gefährliche
Fahrsituationen zu entschärfen und eine Fahrsicherheit der beteiligen Fahrzeuge zu
verbessern. Diesem Bedarf wird durch Vorrichtungen und Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen Rechnung getragen.
Ausführungsbeispiele können dies durch ein Bestimmen und Bereitstellen einer Stauinformation erreichen. Eine Vorrichtung für ein Fahrzeug kann gemäß Ausführungsbeispielen ausgebildet sein, basierend auf Stauindikatoren festzustellen, ob sich das Fahrzeug in einem Stau befindet. Die Stauindikatoren können dabei beispielsweise auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs basieren (Steht das Fahrzeug? Ist stockender Verkehr?), auf einer Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge in der Umgebung (Stehen Fahrzeuge in einer Umgebung? Wie ist die
Durchschnittsgeschwindigkeit der anderen Fahrzeuge?) oder auf Stauwarnungen anderer Fahrzeuge oder zentraler Systeme, beispielsweise Stauwarnsystemen. Diese Stauindikatoren können kombiniert werden, um eine Wahrscheinlichkeit zu vergrößern, dass die Analyse einen Stau erkennt, und die Stauinformation kann dann beispielsweise über eine Fahrzeug-zuFahrzeug-Schnittstelle anderen Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden, etwa periodisch als Teil einer Cooperative Awareness Message (CAM, kooperative Kenntnis-Nachricht, periodische Nachricht, die über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereitgestellt wird, und anderen Fahrzeugen einen Status des Fahrzeugs übermittelt) oder Ereignisbasiert als sogenannte Decentralized Environmental Notification Message (Dezentrale Umgebungs-Benachrichtigung, DENM), beispielsweise um von den anderen Fahrzeugen als Warnung dargestellt zu werden.
Ausführungsbeispiele schaffen eine Vorrichtung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Erhalten von Stauindikatoren. Die Stauindikatoren umfassen zumindest ein Element der Gruppe von Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs und Stauwarnung. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Einrichtung zum Bestimmen von Stauinformation basierend auf den Stauindikatoren. Die Stauinformation zeigt an, ob das Fahrzeug sich in einem Stau befindet. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle ausgebildet zum Bereitstellen der Stauinformation an ein oder mehrere weitere Fahrzeuge über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung. Andere Fahrzeuge, die die Stauinformation über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle erhalten haben, können die Stauinformation beispielsweise nutzen, um eine Fahrsicherheit zu erhöhen, beispielsweise durch das Anzeigen von Warnungen. Das nutzen von Stauindikatoren zum Bestimmen kann eine Wahrscheinlichkeit oder Genauigkeit der Bestimmung erhöhen, und kann Modell- und Herstellerübergreifende Standards zur Bestimmung, ob sich ein Fahrzeug im Stau befindet, ermöglichen. Das Bereitstellen der Stauinformation über die Fahrzeug-zuFahrzeug-Schnittstelle kann beispielsweise ferner eine Verzögerung der Übertragung der
Stauinformation reduzieren gegenüber einer zentralisierten Lösung. Das Bereitstellen der Stauinformation kann zudem eine Fahrsicherheit erhöhen.
In manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten der Stauindikatoren ausgebildet sein, die Stauwarnung über eine Fahrzeug-zu-lnfrastruktur- Kommunikationsverbindung, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung, oder über ein Mobilkommunikationssystem zu erhalten. Das Erhalten der Stauwarnung über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung oder einer Fahrzeug-zu-lnfrastruktur- Kommunikationsverbindung kann eine Verzögerung der Übertragung der Stauwarnung reduzieren oder eine Aktualität erhöhen gegenüber einem Mobilkommunikationssystem. Das Empfangen der Stauwarnung über das Mobilkommunikationssystem kann die weitere Nutzung von zentral gesammelten oder verarbeiteten Daten ermöglichen, welche beispielsweise auf vielen verschiedenen Indikatoren basieren können.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten der Stauindikatoren ausgebildet sein, die Stauwarnung über eine Decentralized Environmental Notification
Message, DENM, über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle zu erhalten. Das Erhalten einer Stauwarnung über eine Ereignis-basierte DENM-Nachricht kann eine Aktualität der
Stauwarnung erhöhen.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten der
Stauindikatoren ausgebildet sein, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs über einen Videosensor oder einen Laufzeitsensor zu erhalten. Die Nutzung eines lokalen Sensors kann ein Erfassen der Geschwindigkeit von Fahrzeugen ermöglichen, die keine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle aufweisen. In manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten von Stauindikatoren ausgebildet sein, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle zu erhalten. Das Empfangen der Geschwindigkeit über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle kann eine höhere Genauigkeit der erhaltenen Geschwindigkeit ermöglichen.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten der
Stauindikatoren ausgebildet sein, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs über Cooperative Awareness Messages, CAM, über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle zu erhalten. Das Empfangen der Geschwindigkeit über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle kann eine höhere Genauigkeit der erhaltenen Geschwindigkeit ermöglichen. Die
Nutzung der CAM kann ein Empfangen der Geschwindigkeit ohne zusätzlichen Aufwand bei den übertragenden Fahrzeugen ermöglichen.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Bestimmen der Stauinformation ausgebildet sein festzustellen, dass sich das Fahrzeug im Stau befindet, falls sich eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs während eines Messzeitraums über einem unteren Schwellenwert befindet und unter einem oberen Schwellenwert befindet.
Hierdurch kann beispielsweise ein stockender Verkehr oder Stop-and-go-Fahren erkannt werden.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Bestimmen der Stauinformation ausgebildet sein, festzustellen, dass sich das Fahrzeug im Stau befindet, falls das Fahrzeug während eines Messzeitraums steht und ein weiterer Stauindikator einen Stau anzeigt. Hierdurch kann beispielsweise ein Stillstand im Stau erkannt werden, wobei aufgrund des weiteren Stauindikators eine Ampel- oder Kreuzungssituation, welche auch einen Stillstand erzeugen kann, in einigen Ausführungsbeispielen nicht als Stau erkannt wird.
In manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Bestimmen der Stauinformation ausgebildet sein, festzustellen, dass sich das Fahrzeug im Stau befindet, falls das Fahrzeug während eines Messzeitraums steht, und wobei die Einrichtung eine Stauwarnung über die Einrichtung zum Erhalten der Stauindikatoren erhalten hat und/oder wobei eine
Durchschnittsgeschwindigkeit von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs (100) sich unter einem oberen Schwellenwert befindet. Hierdurch kann beispielsweise ein Stillstand im Stau erkannt werden, wobei aufgrund des Erhaltens der Stauwarnung oder des Erhaltens der Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge in der Umgebung des Fahrzeugs eine Ampeloder Kreuzungssituation, welche auch einen Stillstand erzeugen kann, in einigen
Ausführungsbeispielen nicht als Stau erkannt wird.
In manchen Ausführungsbeispielen kann der Messzeitraum eine Dauer zwischen 60s und 300s haben. Der untere Schwellenwert kann zwischen 3 und 10 km/h liegen. Der obere
Schwellenwert kann zwischen 20 und 40 km/h liegen. Die Nutzung der Schwellenwerte kann beispielsweise eine reproduzierbare, übertragbare oder standardisierte Bestimmung eines Staus ermöglichen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle ferner zur Fahrzeug-zu-lnfrastruktur-Kommunikation ausgebildet ist. Dadurch kann die Vorrichtung
beispielsweise Stauwarnungen von einer Verkehrsinfrastruktur erhalten, oder es wird eine Weitergabe der Stauinformation an die Verkehrsinfrastruktur ermöglicht, beispielsweise für eine koordinierte Bestimmung einer Ausdehnung eines Staus.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zur Bestimmung der Stauinformation ausgebildet sein, die Stauinformation ferner einer Verkehrsinfrastruktur über die Fahrzeug-zuFahrzeug-Schnittstelle bereitzustellen. Die Weitergabe der Stauinformation an die
Verkehrsinfrastruktur kann beispielsweise für eine koordinierte Bestimmung einer Ausdehnung eines Staus genutzt werden.
In manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Bestimmen der Stauinformation ausgebildet sein, die Stauinformation als Cooperative Awareness Message, CAM, über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle bereitzustellen. Die Bereitstellung der Stauinformation über CAM kann beispielsweise die vorhandenen Nachrichten nutzen und eine flächendeckende periodische Bereitstellung der Stauinformation mit einer geringen Latenz ermöglichen.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erhalten der
Stauindikatoren ein Sensormodul und/oder eine Eingangsschnittstelle umfassen. Das Nutzen eines Sensormoduls kann beispielsweise ein Erfassen von Fahrzeugen ermöglichen, die nicht mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle ausgestattet sind. Die Eingangsschnittstelle kann ein Erhalten von Stauindikatoren von anderen Modulen oder Entitäten ermöglichen. Die Einrichtung zum Bestimmen der Stauinformation kann ein Berechnungsmodul umfassen und/oder einem Berechnungsmodul entsprechen. Das Berechnungsmodul kann beispielsweise die Stauindikatoren mit Schwellenwerten vergleichen oder eine Wahrscheinlichkeit berechnen, dass eine Stauinformation vorliegt.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Verfahren für ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Erhalten von Stauindikatoren. Die Stauindikatoren umfassen zumindest ein Element der Gruppe von Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs und Stauwarnung. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen von
Stauinformation basierend auf den Stauindikatoren. Die Stauinformation zeigt an, ob das Fahrzeug sich in einem Stau befindet. Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen der
Stauinformation an ein oder mehrere weitere Fahrzeuge über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikationsverbindung.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welche Ausführungsbeispiele generell jedoch nicht insgesamt beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für ein
Fahrzeug zum Bereitstellen von Stauinformation;
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Übersicht möglicher Kombinationen von Stauindikatoren für die Bestimmung der Stauinformation;
Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für ein Fahrzeug zum Bereitstellen der Stauinformation.
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die lediglich einige
exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen, können gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten bezeichnen. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet werden, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist,
Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.
Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element„verbunden" oder „verkoppelt" bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als„direkt verbunden" oder„direkt verkoppelt" mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z.B.,„zwischen" gegenüber„direkt dazwischen",„angrenzend" gegenüber „direkt angrenzend" usw.).
Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter
Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen„ einer,"„ eine",„eines " und„der, die, das" auch die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z.B.„beinhaltet",„beinhaltend",„aufweist",„umfasst", „umfassend" und/oder„aufweisend", wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe (einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen) die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z.B. diejenigen, die in allgemein verwendeten
Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, und nicht in einem
idealisierten oder übermäßig formalen Sinn zu interpretieren sind, solange dies hierin nicht ausdrücklich definiert ist.
Eine lokale Gefahrenerkennung kann beispielsweise durch Nutzung eines Sender und
Empfänger-Prinzips verbessert werden. Ein Sender (ein vorherfahrendes Fahrzeug) kann ausgebildet sein, um zu erkennen, ob es sich in einem Stau befindet, und diese Erkenntnis an einen Empfänger (hinterherfahrendes Fahrzeug) übermitteln, der diese Erkenntnis verarbeiten kann und beispielsweise eine Warnung anzeigen kann. Der Sender kann bei der Erkennung beispielsweise auf einer Autobahn oder Schnellstraße von stehenden oder stockend fahrenden Fahrzeugen umrundet sein. Eine Zündung des Sender-Fahrzeugs ist beispielsweise aktiviert (bzw. die Klemme 15), und das Fahrzeug könnte ausgebildet sein, zu erkennen, dass es auf einer Autobahn ist, etwa über ein Geschwindigkeitsprofil, über eine digitale Karte, oder über eine Kamera). Die Auslösekriterien für ein Bestimmen des Staus können periodisch oder permanent aktualisiert oder überprüft werden.
Fig. 1 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10 für ein Fahrzeug 100. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Einrichtung 12 zum Erhalten von
Stauindikatoren. Die Stauindikatoren umfassen zumindest ein Element der Gruppe von
Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 oder von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 und Stauwarnung. Die Stauindikatoren können beispielsweise genutzt werden, um festzustellen, ob sich das Fahrzeug in einem Stau befindet. Dabei kann die Einrichtung 12 beispielsweise ein Sensormodul oder eine Schnittstelle, etwa zu einem Sensormodul, umfassen, das beispielsweise eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Die Einrichtung 12 kann beispielsweise ausgebildet sein, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 über einen CAN-Bus des Fahrzeugs zu erhalten, oder ein Sensormodul der Einrichtung 12 kann ausgebildet sein, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu bestimmen, beispielsweise relativ zu einer Verkehrsinfrastruktur, oder basierend auf einem Satellitennavigationssignal.
Die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 kann die
Einrichtung 12 beispielsweise auch über ein Sensormodul erfassen, beispielsweise über einen optischen oder akustischen Laufzeitsensor, oder über einen Videosensor. Dabei kann die Einrichtung 12 beispielsweise auf ein oder mehrere Sensoren des Fahrzeugs zugreifen, beispielsweise auf Parksensoren oder Sensoren für eine zumindest teilweise Automatisierung des Fahrzeugs (z.B. für Adaptive Cruise Control, adaptives Anpassen der Geschwindigkeit). Die Einrichtung 12 kann etwa ausgebildet sein, Rohdaten der Sensoren zu verarbeiten um die Stauindikatoren zu bestimmen, beispielsweise über eine Bildanalyse oder eine Laufzeitanalyse.
Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung 12 beispielsweise ausgebildet sein, um die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs über eine Fahrzeug-zuFahrzeug-Schnittstelle 16 zu erhalten. Beispielsweise können die Fahrzeuge in der Umgebung ausgebildet sein, ihre Geschwindigkeit über periodische Status-Nachrichten anderen
Fahrzeugen zur Verfügung zu stellen. Sog. Cooperative Awareness Messages (CAM) eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Standards sind ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel für solche Status-Nachrichten, die die Einrichtung 12 beispielsweise über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle 16 erhalten kann.
Die Stauwarnung kann die Einrichtung 12 beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-lnfrastruktur- Kommunikationsverbindung, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung, oder über ein Mobilkommunikationssystem, etwa über ein Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), ein Long Term Evolution (LTE)-Mobilkommunikationssystem oder ein Mobilkommunikationssystem der 5. Generation (5G), erhalten. Die Stauwarnung kann dabei einer periodischen oder ereignisabhängigen Nachricht entsprechen, die die Einrichtung 12 beispielsweise von anderen Fahrzeugen, von Verkehrsinfrastruktur oder von einem zentralen System, beispielsweise einem regionalen oder globalen Staumeldesystem erhalten kann. Die Einrichtung 12 kann beispielsweise ausgebildet sein die Stauwarnung über eine sogenannte Decentralized Environmental Notification Message (Dezentrale Umgebungs-Benachrichtigung, DENM), über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 zu erhalten, etwa von einem anderen Fahrzeug oder von einer Verkehrsinfrastruktur, etwa einer Staumeldestation einer Autobahn. In manchen Ausführungsbeispielen kann die Stauwarnung beispielsweise einer Stauinformation eines weiteren Fahrzeugs entsprechen.
Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Einrichtung 14 zum Bestimmen von Stauinformation basierend auf den Stauindikatoren, wobei die Stauinformation anzeigt, ob das Fahrzeug 100 sich in einem Stau befindet. Die Stauinformation kann beispielsweise einem Datenpaket oder einem Datensignal entsprechen. Beispielsweise kann das Datenpaket oder das Datensignal die Stauinformation umfassen, beispielsweise kann die Stauinformation ein Teil des Datenpakets sein. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Stauinformation eine Information einer Reihe von Status-Informationen des Fahrzeugs 100 in einer Status-Nachricht sein, beispielsweise ein oder mehrere Bits in einem Bitvektor, wobei eine 0 im Bitvektor
beispielsweise bedeuten könnte, dass sich das Fahrzeug 100 nicht in einem Stau befindet, und eine 1 , dass sich das Fahrzeug in einem Stau befindet. Ferner kann das Datenpaket oder die Statusinformation beispielsweise Information über ein Konfidenzintervall für die Stauinformation umfassen, beispielsweise um anzuzeigen, für wie konkludent die Einrichtung 14 die
Stauinformation bewertet. Die Einrichtung 14 kann beispielsweise ein Berechnungsmodul umfassen oder einem Berechnungsmodul entsprechen, das die Stauinformation aus den Stauindikatoren berechnet und kodiert, und/oder beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit berechnet, dass die bestimmte Stauinformation wahr ist.
Stauindikatoren, die die Einrichtung 14 über die Einrichtung 12 und die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle 16 (oder über ein Sensormodul) erhalten hat, kann die Einrichtung beispielsweise auf ihre Relevanz für das Fahrzeug 100 prüfen. Beispielsweise kann die Einrichtung 14 prüfen, ob die Fahrtrichtung eines weiteren Fahrzeugs, auf das sich der Indikator bezieht, mit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 übereinstimmt, ob eine Position des weiteren Fahrzeugs relevant ist (beispielsweise auf einer digitalen Karte nachvollziehen ob sich das weitere Fahrzeug auf einer Abbiegespur befindet), oder ob eine Entfernung des weiteren Fahrzeugs zu groß ist.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Übersicht möglicher Kombinationen von Stauindikatoren für die Bestimmung der Stauinformation. Fig. 2 zeigt beispielhaft die Indikatoren Stockender Verkehr 2002, Stehender Verkehr 2004, ein Stau-Ereignis 2006 (etwa Stauwarnung) und Anzahl Fremdfahrzeuge unter definierter Geschwindigkeit 2008. Der Stauindikator Stockender Verkehr 2002 kann beispielsweise über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 berechnet werden. Die Einrichtung 14 kann beispielsweise ausgebildet sein festzustellen, dass sich das Fahrzeug 100 im Stau 2202 befindet, falls sich eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 während eines Messzeitraums über einem unteren Schwellenwert befindet und unter einem oberen Schwellenwert befindet. Der Messzeitraum kann beispielsweise eine Dauer zwischen 60s und 300s haben, der untere Schwellenwert zwischen 3 und 10 km/h liegen, und/oder der obere Schwellenwert zwischen 20 und 40 km/h liegen. In einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung 14 etwa einen Stau erkennen, falls die
Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs über 120s zwischen 3,6km/h und 30km/h liegt.
Eine weitere beispielhafte Möglichkeit einen Stau zu erkennen bieten die Stauindikatoren 2004 bis 2008. Beispielsweise kann die Einrichtung 14 ausgebildet sein, dass sich das Fahrzeug 100 im Stau befindet 2204, falls das Fahrzeug 100 während eines Messzeitraums steht und ein weiterer Stauindikator einen Stau anzeigt. Das Stau-Ereignis 2006 und Anzahl die Anzahl der Fremdfahrzeuge unter der definierten Geschwindigkeit 2008 sind Beispiele für den weiteren Stauindikator. Die Einrichtung 16 kann beispielsweise ausgebildet sein, einen Stau zu erkennen, falls das Fahrzeug steht und 2102 das Fahrzeug 100 ein Stauereignis von einem weiteren Fahrzeug ein Stauereignis erhalten hat, etwa eine Stauwarnung über die Einrichtung
12, oder 2014 eine Durchschnittsgeschwindigkeit von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 sich unter einem oberen Schwellenwert befindet 2008. Die Umgebung des Fahrzeugs kann dabei beispielsweise 100m betragen und die Einrichtung 14 kann ausgebildet sein, nur Fahrzeuge zu berücksichtigen, die in die gleiche Richtung fahren. Beispielsweise kann die Einrichtung 14 ausgebildet sein, die Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge in der Umgebung über ein Sensormodul der Einrichtung 12 zu erhalten, beispielsweise über einen Laufzeitsensor, oder die Einrichtung 14 kann die Durchschnittsgeschwindigkeit beispielsweise über CAMs über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 erhalten. Die Stauwarnung kann die Einrichtung 14 beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung oder über eine
Rundfunkausstrahlung erhalten, beispielsweise über einen sog. Traffic Message Channel (TMC, Verkehrsnachrichtenkanal). Die Einrichtung 14 kann alternativ oder zusätzlich ausgebildet sein, die Stauwarnung über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 zu erhalten, beispielsweise über eine DENM eines anderen Fahrzeugs oder einer Verkehrsinfrastruktur, etwa eines
Vekehrsflusssensors. Der Messzeitraum für den Stauindikator Stockender Verkehr 2002 und Stehender Verkehr 2004 kann unterschiedlich sein. Beispielsweise kann der Messzeitraum für die Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 für den Indikator Stockender Verkehr 2002 120s betragen, und der Messzeitraum für den Indikator Stehender Verkehr (das Fahrzeug 100 steht) 30s.
Die Vorrichtung 10 umfasst ferner die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 ausgebildet zum Bereitstellen der Stauinformation an ein oder mehrere weitere Fahrzeuge 200 über eine
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikationsverbindung kann beispielsweise über einen geteilten Kommunikationskanal stattfinden (auch engl, shared Channel, broadcast Channel), und die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle 16 kann ausgebildet sein, die Stauinformation den weiteren Fahrzeugen 200 als Nachricht an mehrere Empfänger (auch engl. Broadcast) über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikationsverbindung bereitzustellen. In einigen Ausführungsbeispielen kann die
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsverbindung einer direkten Kommunikationsverbindung zwischen zwei Fahrzeugen, beispielsweise ohne den Einsatz einer Basisstation, entsprechen, etwa gemäß IEEE 802.1 1 p (einem Standard des Institute of Electrical and Electronics
Engineers, Institut für Elektroingenieure).
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 ferner zur Fahrzeug-zu-lnfrastruktur-Kommunikation ausgebildet sein. Die Einrichtung 14 kann
beispielsweise ausgebildet sein, um die Stauinformation ferner einer Verkehrsinfrastruktur über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 bereitzustellen, beispielsweise mittels einer
periodischen Status-Nachricht, etwa einer CAM, oder über eine Ereignisbasierte Nachricht, etwa eine DENM.
Die Einrichtung 14 ist ein manchen Ausführungsbeispielen ausgebildet, die Stauinformation mehrfach zu übertragen, beispielsweise basierend auf einem (möglicherweise standardisierten) Wiederholungsintervall und basierend auf einer Wiederholungsdauer. Dabei kann
beispielsweise ein Zeitblocker gesetzt werden um den Funkkanal nicht zu überfluten. Die periodische Statusnachricht kann beispielsweise einen Bitvektor umfassen, der einen Zustand des Fahrzeugs repräsentiert, und die Stauinformation kann beispielsweise in einem oder mehreren Bits des Bitvektors umfasst sein. Die periodische Status-Nachrichte kann
beispielsweise mit einer Wiederholungsfrequenz von 1 bis 10 Wiederholungen pro Sekunde gesendet werden. Die Ereignisbasierte Nachricht (etwa DENM) kann ebenfalls wiederholt werden, und kann die Stauinformation umfassen, und ferner beispielsweise einen Grund (etwa den Indikator) der Stauinformation und eine Position des Fahrzeugs oder des Staus.
Beispielsweise kann die Stauinformation mit Hilfe einer Skala repräsentiert sein, etwa zwischen kein Stau über stockender Verkehr zu Stehend.
Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel, in dem sich das Fahrzeug 100 in einem Stau befindet. Die Einrichtung 14 erkennt einen Stau dadurch, dass das Fahrzeug 30s steht (Stehender Verkehr 2004) und mehrere Fahrzeuge in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 unter einer definierten Geschwindigkeit fahren (Indikator 2008). Die Einrichtung 14 ist beispielhaft ausgebildet, die Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge in der Umgebung über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 (Fahrzeuge 3002, erkennbar an den schematisch dargestellten Funksignalen) oder über ein Sensormodul zu erkennen (Fahrzeuge ohne Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 3004).
In Ausführungsbeispielen können die Einrichtung 12 und/oder die Einrichtung 14 einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise können die Einrichtung 12 und/oder die Einrichtung 14 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern können die Einrichtung 12 und/oder die Einrichtung 14 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige
Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen.
Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung können
der Einrichtung 12 und/oder der Einrichtung 14. Die Einrichtung 14 ist mit der Einrichtung 12 und der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 gekoppelt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Funkschnittstelle. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Schnittstelle 16 kann beispielsweise für eine direkte Datenkommunikation mit den ein oder mehreren weiteren Fahrzeugen ausgebildet sein, beispielsweise gemäß IEEE 802.1 1 p. Die Vorrichtung 10 kann über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 beispielsweise
Datennachrichten mit Fahrzeugen in seiner Umgebung austauschen. Die Datennachrichten können beispielsweise periodisch übertragen werden, d.h. mit einer definierten
Wiederholungsfrequenz werden Daten übertragen, beispielsweise Daten über einen Status des Fahrzeugs, etwa seine Geschwindigkeit, Position etc. Alternativ oder zusätzlich können die Datennachrichten Ereignisbasiert übertragen werden, d.h. basierend auf einem Ereignis wie z.B. der Erkennung eines Stauendes oder einer Erkennung einer glatten Fahrbahn. Auch Ereignisbasierte Datennachrichten können wiederholt werden, beispielsweise mit einer definierten Wiederholungsdauer und Wiederholungsfrequenz, etwa um mehr Empfänger zu erreichen oder eine Wahrscheinlichkeit eines Empfangs der Datennachrichten zu erhöhen. Die Cooperative Awareness Messages (kooperative Bekanntmachungs-Nachrichten, periodische Datennachrichten, die ein Fahrzeug verschickt, um seine Präsenz anderen Fahrzeugen kenntlich zu machen) sind ein Beispiel für periodische Datennachrichten, Decentralized
Environmental Notification Message (Dezentrale Umgebungs-Benachrichtigung, DENM) ein Beispiel für ereignisbasierte Datennachrichten. Diese Datennachrichten können beispielsweise aktuelle Informationen über das Fahrzeug 100 erhalten, beispielsweise die Position und den Bewegungsvektor, aber auch beispielsweise Sensordaten wie eine Beschleunigung,
Geschwindigkeit, oder berechnete Informationen wie beispielsweise die Stauinformation. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 ein Übertragen von Datennachrichten über einen geteilten Kanal ermöglichen, und/oder die Fahrzeug-zuFahrzeug-Schnittstelle 16 kann ein Übertragen von Datennachrichten ohne einen mehrseitigen Verbindungsaufbau ermöglichen, und/oder die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 kann einer Verteiler-Funkschnittstelle (auch engl. Broadcast) zum Verteilen von Datennachrichten an eine Mehrzahl von Empfängern entsprechen. In manchen Ausführungsbeispielen kann
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 16 über Frequenzen in einem 5,9Ghz-Frequenzbereich kommunizieren (z.B. zwischen 5,85Ghz und 5,925 GHz).
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann ein Fahrzeug, etwa das Fahrzeug 100 oder die ein oder mehreren weiteren Fahrzeuge 200, beispielsweise einem Landfahrzeug, einem
Straßenfahrzeug, einem Auto, einem Geländefahrzeug, einem Kraftfahrzeug, oder einem Lastkraftfahrzeug entsprechen.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für ein Fahrzeug 100. Das Verfahren umfasst Erhalten 22 von Stauindikatoren. Die Stauindikatoren umfassen zumindest ein Element der Gruppe von Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 oder von Fahrzeugen in einer Umgebung des Fahrzeugs 100 und Stauwarnung. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen 24 von
Stauinformation basierend auf den Stauindikatoren. Die Stauinformation zeigt an, ob das Fahrzeug 100 sich in einem Stau befindet. Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen 26 der Stauinformation an ein oder mehrere weitere Fahrzeuge 200 über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikationsverbindung.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Fahrzeug (100) umfassend die Vorrichtung (10).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer
programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiele ist auch ein digitales Speichermedium, das maschinen- oder computerlesbar ist, und das elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente so zusammenwirken können, dass eines der oben beschriebenen Verfahren ausgeführt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-Ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird.
Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
Das digitale Speichermedium kann daher maschinen- oder computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem oder einer programmierbare Hardwarekomponente derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Ein Ausführungsbeispiel ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das
Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger
gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.
Ein Programm gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eines der Verfahren während seiner Durchführung beispielsweise dadurch umsetzen, dass dieses Speicherstellen ausliest oder in diese ein Datum oder mehrere Daten hinein schreibt, wodurch gegebenenfalls Schaltvorgänge oder andere Vorgänge in Transistorstrukturen, in Verstärkerstrukturen oder in anderen elektrischen, optischen, magnetischen oder nach einem anderen Funktionsprinzip arbeitenden Bauteile hervorgerufen werden. Entsprechend können durch ein Auslesen einer Speicherstelle Daten, Werte, Sensorwerte oder andere Informationen von einem Programm erfasst, bestimmt oder gemessen werden. Ein Programm kann daher durch ein Auslesen von einer oder mehreren Speicherstellen Größen, Werte, Messgrößen und andere Informationen erfassen, bestimmen oder messen, sowie durch ein Schreiben in eine oder mehrere Speicherstellen eine
Aktion bewirken, veranlassen oder durchführen sowie andere Geräte, Maschinen und
Komponenten ansteuern.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und
Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den
Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen
Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste
10 Vorrichtung
12 Einrichtung
14 Einrichtung
16 Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle
22 Erhalten
24 Bestimmen
26 Bereitstellen
100 Fahrzeug
2002 Stockender Verkehr
2004 Stehender Verkehr
2006 Stau-Ereignis
2008 Anzahl Fremdfahrzeuge unter def. Geschwindigkeit
2102 Und
2104 Oder
2202 Detektion Stau
2204 Detektion Stau
3002 Fahrzeuge mit Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle
3004 Fahrzeuge ohne Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle