EP4006870A1 - Method, vehicle and system for automated warning of other road users about hazard objects - Google Patents

Method, vehicle and system for automated warning of other road users about hazard objects Download PDF

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Publication number
EP4006870A1
EP4006870A1 EP20210103.6A EP20210103A EP4006870A1 EP 4006870 A1 EP4006870 A1 EP 4006870A1 EP 20210103 A EP20210103 A EP 20210103A EP 4006870 A1 EP4006870 A1 EP 4006870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
data
data tuple
dangerous object
broadcast signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20210103.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Florian-Leon SCHMITT
Dr. Michael WITYCH
Frank SUDHOLT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Telekom AG
Original Assignee
Deutsche Telekom AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Telekom AG filed Critical Deutsche Telekom AG
Priority to EP20210103.6A priority Critical patent/EP4006870A1/en
Publication of EP4006870A1 publication Critical patent/EP4006870A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/161Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/162Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication event-triggered
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/091Traffic information broadcasting
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to a method, vehicles and a system for automatically warning other road users of dangerous objects.
  • Modern cars these days are mostly equipped with sensors that should at least assist the driver while driving.
  • the transport industry is also preparing for semi-autonomous or fully autonomous driving.
  • For a vehicle to be able to drive completely autonomously for example, it must be able to assess traffic just as well as humans.
  • some vehicles already have several different sensors that can scan the roadway in different ways. It is known that different sensor types have specific advantages and disadvantages, so that in particular a clever combination of the data collected from different sensor types is able to compensate for the respective weaknesses of a single sensor type.
  • Current autonomous test vehicles often orient themselves using data from the following sensor units: radar, optical cameras, infrared cameras, ultrasound and laser scanners (lidar).
  • the detection properties of the sensor units are briefly outlined below.
  • lidar can be adversely affected by weather conditions, but has good low resolution, high accuracy and a range of up to 200m.
  • radar is not heavily influenced by lighting or weather conditions, has good depth resolution, medium accuracy and a long range of around 250 m.
  • Ultrasound for example, is not heavily influenced by lighting or weather conditions, has good depth resolution, but only a very short range.
  • the optical camera has characteristics that most closely resemble those of a human eye. For this reason, the camera is affected by strong lighting and weather, but can detect colors. In principle, the optical camera also has a very long range, which, however, depends on how much light the object emits, since the optical camera is a passive sensor.
  • An infrared camera is particularly well suited to detecting different heat profiles.
  • This method advantageously makes it possible for the first vehicle to carry out a decentralized assessment of dangerous situations, which can be flexibly transmitted to other vehicles by means of the broadcast signal, without any additional infrastructure. So it can in particular, the infrastructure of a mobile network can be dispensed with. As a result, the other vehicles can be informed about the dangerous object at an early stage, which significantly increases road safety by making the position P GO of the dangerous object known to the other vehicle.
  • the data tuple G can be received by a second vehicle and also sent on again. This leads to an efficient propagation of the signal over a long period of time and over a large range, with the transmission range of the first vehicle being considerably extended by the "chain-like" transmission of the data tuple G by the other vehicles. The process works without involving a "central authority" to manage the hazard reports.
  • the data tuple G additionally has a time stamp t F1 of the detection of the dangerous object by the first vehicle, ie G(P GO , t F1 ).
  • each class can be assigned a specific period of validity for the data tuple G, since it can generally be assumed that different dangerous situations last for different lengths of time. For example, it can be assumed that a dangerous situation in the event of an accident between two cars has a longer period of validity than, for example, an animal crossing the roadway. In the first case, for example, a validity period of 1 hour and in the second case a validity period of 5 minutes could be specified.
  • the further classification of a dangerous object to a specific ID GO can be carried out, for example, by the first vehicle and then added to the data tuple G(P GO , t F1 , ID GO ) as additional information.
  • the data tuple G preferably also has a quality value GW F1 of the detection of the dangerous object by the first vehicle, ie G(P GO , GW F1 ).
  • the quality value GW F1 indicates the statistical certainty with which a dangerous object, in particular a specific dangerous object, was detected.
  • the other vehicles receiving the data tuple G can use the quality value GW F1 to assess the degree of certainty with which they can trust the information received. The more the other vehicles trust the data tuple G, the more the hazard object is taken into account for further driving decisions by the on-board computer of the other vehicles.
  • the quality value GW F1 can also play a role if one of the other vehicles verifies the data tuple G or updates the data. If, for example, the quality value GW Fn of one of the other vehicles is significantly worse than the quality value GW F1 of the first vehicle, the data tuple G is preferably not updated since no improvement can be achieved with the new data.
  • the data tuple G preferably also has a speed vector v F1 and a local position P F1 of the first vehicle at time t F1 , ie G(P GO , t F1 , V F1 , P F1 ).
  • This data can be used in an advantageous manner to determine what view the first vehicle has of the dangerous object, in particular whether it is approaching the dangerous object from the front or from behind.
  • This information can be relevant for the other vehicles both when checking or updating the data tuple G and when considering their own driving decisions. The more similar the approach direction of one of the other vehicles is compared to the first vehicle, the more relevant the data tuple G is, as a rule, if we assume that the current time is only a sufficiently short time difference relative to the point in time t F1 .
  • the data tuple G expediently also has a speed vector v GO and of the dangerous object, ie G(P GO , t F1 , v GO ).
  • the speed vector v GO and the time stamp t F1 of the detection can be used to determine where the hazardous object is located after a specific time. This can be used by the on-board computer of one of the other vehicles to assess whether the dangerous situation is still relevant.
  • ID GO a unique identification of the dangerous object can be created. On the one hand, this enables the on-board computers to assess the dangerous situation and, on the other hand, to assess whether their respective sensors detect the same dangerous object.
  • each vehicle can add an identity assigned to the data tuple G to it.
  • This identity can be a vehicle number, for example, or it can also be represented by an (e)SIM number. This advantageously enables a clear assignment of which vehicle generated a specific data tuple G. Under certain circumstances, this can also be used for fault diagnosis if it turns out that the data tuple G of a specific vehicle consistently has a poor quality value GW Fn .
  • each vehicle can add an estimate of the volume of the hazardous object to the data tuple G, in particular with expansion components in all three spatial directions. This advantageously enables the other vehicles to estimate the extent of the dangerous object.
  • Update counter each time the data tuple G is updated by a vehicle, the update counter can be increased by one. This shows how often the danger object was checked and updated.
  • the broadcast signal is sent in a mobile radio standard, in particular the PC5 standard.
  • the vehicles are set up to transmit via LTE and/or 5G.
  • the PC5 broadcast communication specified by 3GPP in mobile networks can be used for this purpose, which is suitable for both LTE and 5G.
  • the broadcast signal is sent as a PC5 sidelink.
  • the PC5 Sidelink can therefore be used as a "pure""vehicle to vehicle" means of communication.
  • the method can also be used outside the range of mobile phone networks.
  • the V2V PC5 specification was specified for LTE and is specified for 5G, in particular to be able to communicate between end devices using a transmission mast.
  • the invention uses only the PC5 side link functionality for spatially limited terminal-to-terminal communication without the support of the cell phone masts.
  • terminal-to-terminal communication is generally the communication of a transmitter S1 to all accessible receivers E with E2, E3, ..., En.
  • the broadcast signal is preferably sent as a broadcast signal set up for a base station, in particular if the first vehicle does not receive an acknowledgment of receipt of its broadcast signal from another vehicle.
  • the base station can forward the transmitted data tuple G to the other vehicles in the same and/or neighboring mobile radio cells via the mobile radio network for a certain period of time and thus ensure that the hazard warning is not lost .
  • the base station can interrupt transmission via the cellular network as long as the hazard warning is once again taking place via V2V communication.
  • the vehicle can always send the data tuple G to the base station. This is particularly the case when there is a dangerous situation in which, for example, the police and/or fire brigade must be informed.
  • the base station can forward the data tuple G(P GO , t F1 , ID GO ) to a central server, which automatically informs the authorities.
  • the data tuple G is preferably received by a second vehicle and evaluated by an on-board computer of the second vehicle.
  • the data tuple G is made available to the second vehicle, so that it is possible for a potential dangerous situation to be made known to it in the first place.
  • the potential endangerer cannot simply grossly falsify the hazard message verified by several participants or even communicate it as no longer existing without this change not being recognized by other examiners, since there is always one defined minimum number of participants required for final verification for significant changes.
  • the data tuple G can be marked as verified and/or one of the vehicles decides independently, based on the history of the data tuple G, about its validity. A hazard report is more credible if it also contains history information from previous messages and can therefore be better evaluated by recipients.
  • a driver of the second vehicle is warned and/or the second vehicle automatically takes into account the information in the data tuple G.
  • the driver of the second vehicle can be warned about the potentially dangerous situation by his vehicle, for example by means of a signal lamp and/or a corresponding audio signal.
  • the vehicle can also independently take into account the information in the data tuple G and, for example, automatically reduce the speed.
  • the second vehicle checks and/or updates the data tuple G with regard to the dangerous object.
  • a hazard report can be updated decentrally, so that the quality of the information is consistently high.
  • the information density of the data tuple G is steadily increased. The risk situation is thus fully verified at a later point in time, if necessary, slightly changed, or it is communicated as no longer existing.
  • a weighted consideration taking into account a history of the data tuple G is applied during the check.
  • each of the vehicles can add to the data tuple G its own measurements.
  • the last measurement is then weighted the most. This is realized by a corresponding change in the data tuple G by the respective vehicle.
  • the volume of history data is limited to the last ten measurements, in which case only this maximum volume can be added to the data tuple G in order to reduce data traffic, then the following method can be used the most recent measurement gets a weighting factor of 10/10, the previous measurement a weighting factor of 9/10, ..., and the first measurement a weighting factor of 1/10.
  • the weighting is to be selected in such a way that the sum of the weights of the previous measurements is greater than the weighting of the most recent measurement.
  • the first and/or the second vehicle are preferably self-driving cars.
  • a vehicle which is set up to generate, send, receive and process a broadcast signal according to one of the preceding claims.
  • Such a vehicle has the advantage that it can serve as a decentralized danger signal detector and decentralized mobile radio mast of danger signals and can thus effectively warn other vehicles of a dangerous object.
  • a vehicle can itself benefit from a hazard warning from other vehicles by taking the data tuple G into account in its driving decision.
  • the vehicle is fully self-driving. This concept enables a comprehensive monitoring of dangerous situations, which would otherwise only be possible with a very cost-intensive comprehensive equipping of the streets with detectors.
  • such a vehicle is equipped with the corresponding sensors mentioned above, with algorithms implemented on the on-board computer being set up to generate the data tuple G, to send it, to receive it and to process it accordingly.
  • a vehicle is specified which is set up to receive and process a broadcast signal according to one of the preceding claims.
  • the vehicle can be constructed more cost-effectively according to the third aspect of the invention since it can do without the sensor units, but the vehicle can still benefit from the data tuple G and take into account the risk situation when making its driving decision and/or the driver indicate a possible risk.
  • a system is specified, the system having a vehicle as described above and a mobile radio station with access to a mobile radio network.
  • the system is set up to perform one of the methods described above.
  • This system offers the advantage that the data tuple G sent by a first vehicle can also reach a second vehicle when it is outside the transmission range of the first vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a system 10, in particular a communication system 10, for carrying out the method according to the invention.
  • the system 10 includes at least a first vehicle 15 that can perceive a dangerous object 30 while driving on a roadway 35 .
  • an on-board computer of the first vehicle 15 can generate a dangerous object marking and send this as a broadcast signal.
  • This broadcast signal no further vehicles, in 1 received and processed by a second vehicle 20 and a third vehicle 25 .
  • the broadcast signal can be received by a base station 40 of a mobile radio network.
  • the first vehicle 15 is provided with electro-optical sensors, in particular various types of sensors.
  • the vehicle 15 therefore has an intelligent sensor system for recognizing the surroundings and for determining its own position and a transceiver for wireless communication. This is the case, for example, with autonomous or semi-autonomous vehicles.
  • the vehicle 15 has a unique vehicle ID in the ITS "Intelligent Transport System”. This can be the license plate, for example, but also an ID in the mobile network (MSISDN).
  • MSISDN mobile network
  • a list of hazard IDs is defined in the ITS, which defines the type of hazard notification.
  • These sensors can be, for example, lidar, radar, infrared and/or digital stereo cameras.
  • Infrared cameras are for living objects and living objects at night, since "inanimate" materials at night are more likely to be the same temperature as their surroundings.
  • the visible surface is the surface of the object that can be detected by the respective sensor.
  • the sensors lidar, radar and digital stereo camera, this is identical to what a human eye would also see if it were close enough, i.e. the geometric surface of the "object-material".
  • the "thermal" surface may be determined slightly differently from the geometric one, since in this case the temperature transfer of the deeper layers of material also influences the heat of the geometric surface.
  • All of the sensors mentioned can determine the direction to any object point.
  • the direction can be determined in a global/standardized coordinate system that all vehicles 15, 20, 25 know.
  • Each vehicle 15, 20, 25 also has a local vehicle-fixed coordinate system that moves in translation and rotation relative to the global coordinate system as a function of the vehicle movement. This transformation from one system to another is known as a function of time/vehicle motion.
  • Each sensor coordinate system is usually rigid to the vehicle coordinate system and the transformation from one system to another is known. Even movements of the sensor coordinate system in the vehicle can be converted into the vehicle coordinate system, since these movements are determined by the control systems. Thus, all direction measurements from the sensors are known as rays in the global coordinate system. Since the 3D position of one point of the beam in the vehicle is known, the beam is also clearly defined in space.
  • the distance between one point in the vehicle and the object surface point is determined with great precision.
  • the initial coordinates, direction and distance to the object point are known for each ray, from which the 3D position of the object surface point can be determined in a global coordinate system via so-called polar appending.
  • the visible surface is determined in 3D by fast scanning.
  • Mono cameras scan without any time lag since the entire recording was made at the same time. They only provide directions, not distances. Camera observations are image coordinates on the CCD/CMOS chip of imaged object points.
  • Stereo cameras work differently when measuring distance.
  • the distance to the object point can be determined via the beam intersection of two different recordings (other camera positions and possibly also different camera orientations) and their respectively assigned camera beams.
  • the 3D position on the object is clearly determined directly in 3D by the beam section, whereby the distance is then determined as the distance between the camera projection center and the object position using a 3D Pythagoras.
  • an autonomously driving vehicle knows its 3D position in the global coordinate system with an accuracy of 1 cm and can also measure a roadway geometry with an accuracy of 1-3 cm.
  • the sensors of the vehicle 15, 20, 25 enable the object points (roadside edges or dangerous objects) to be determined with an accuracy of at least 1 cm to 5 cm, depending on the distance. This object accuracy of a dangerous object that has been detected multiple times can be even higher, especially when the object 30 is static.
  • a dangerous object 30 is located on a busy road 35, such as a defective vehicle, an animal or dangerous road damage.
  • the first vehicle 15 recognizes the danger using its electro-optical measuring instruments (camera/sensors).
  • An autonomously controllable vehicle will have sensors that can detect a dangerous object 30 point by point on the visible surface of the object and thus a 3D model of the visible surface with respect to a 3D coordinate system (with z-axis vertical in the direction of gravity). , which is known to all autonomously driving vehicles 15, 20, 25. This is ensured by the fact that the first vehicle 15 can determine the direction and distance to each visible surface point sufficiently at the same time.
  • the software of the first vehicle 15 implemented on an on-board computer can determine a center of gravity S of the dangerous object 30 and from this, for example, calculate the extensions in the direction of the coordinate axes, whereby such an object can be determined in its position by three coordinates (Sx , Sy, Sz) and is determined in extension by six distances (-dx, +dx, -dy, +dy, -dz, +dz) relative to the center of gravity S.
  • these determination variables only depend on the quality G of the sensors of the vehicle 15, 20, 25, on the position P of the vehicle 15, 20, 25 and on the alignment A of the vehicle 15, 20, 25 in the 3D coordinate system relative to the danger object 30 depending if the object is a static one and undeformed object with respect to all different detection times.
  • improved accuracy dimensions can be determined for all geometric variables, e.g. Gaussian standard deviations, which account for the approx. 68% confidence intervals specify the parameter.
  • Gaussian standard deviations which account for the approx. 68% confidence intervals specify the parameter.
  • "Further improved” refers to a determination accuracy with only a single method, e.g. B. Lidar only. If only one method is used, however, one obtains accuracy measures, since one can then also refer to the known internal measurement accuracy of this method in the current technical system design.
  • this information can be identified in the broadcast signal, in particular in the data tuple G, in an information field about the size of the standard deviations of the measurements and recognized and taken into account by recipients of the message.
  • the following data can be measured and/or evaluated in the data tuple G.
  • a unique ID of the hazard report generated by the first vehicle 15 itself can be composed of the following information: i) hazard ID specifying the type of hazard; ii) own vehicle ID, which clearly defines the vehicle from which the data-critical tuple G is sent; iii) a sequence number of the hazard message so that it can be identified whether a hazard has already been sent; iv) one or more time stamps, a first time stamp indicating, for example, the first time the object 30 was detected and a second time stamp indicating the last time the object 30 was detected; v) a position of the dangerous object 30, in particular in the standardized coordinates; vi) an extent and/or orientation of the danger object 30; vii) Information about the quality of the measurements of the sensors, in particular in standard deviations of the individual measurements; viii) an information flag identifying the danger object 30 as a static or moving object.
  • the first vehicle 15 can send the hazard warning, in particular as the data tuple G, with regard to the hazard object 30 by means of the broadcast signal to the other vehicles 20, 25, which are following vehicles and/or oncoming vehicles .
  • This hazard warning can be taken into account by the other vehicles 20, 25 when making their driving decision and can also be checked by the other vehicles 20, 25 in order to improve the quality of the information in the hazard warning/hazard warning.
  • the vehicle 15 uses a communication method such as the PC5 sidelink, which in current implementations in vehicles has a transmission radius of around 400 m and is particularly suitable for direct “vehicle-to-vehicle” communication.
  • the PC5 communication also works advantageously outside of mobile radio networks. This means that vehicles that are dialed into other mobile radio networks can also be reached. The more vehicles that take part in the process, the faster and better the process works.
  • the method also works in areas where no mobile network is available, the mobile network has failed, or mobile networks are incompatible with each other.
  • the broadcast signal is sent as a cell broadcast to a reachable base station 40 sent.
  • This base station 40 can then emit the broadcast signal for a predefined period of time at regular intervals, so that if new vehicles drive into its radio range, warnings of the danger are effectively given.
  • the base station 40 can also forward the data tuple G to a server 45 .
  • the server 45 can in turn inform other base stations about the hazard warning and/or forward the hazard warning to rescue services, for example.
  • the second vehicle 20 After the data tuple G has been sent by the first vehicle 15 , it is received by the second vehicle 20 .
  • the second vehicle 20 can extrapolate when it will drive past the hazard and can prepare accordingly ( e.g. drive slower).
  • the second vehicle 20 takes into account both the information about its current location and its speed vector as well as its planned route in relation to the time required to reach the dangerous object 30.
  • the second vehicle 20 As soon as the second vehicle 20 can detect the dangerous object 30 itself, it evaluates the danger warning, ie the data tuple G, which it received from the first vehicle 15 .
  • the second vehicle 20 has in particular the option of confirming the dangerous object, confirming it and, if necessary, updating the information in the data tuple G or rejecting the danger warning.
  • the second vehicle 20 uses its own electro-optical sensors to compare the data received with those of the data tuple G received.
  • the second vehicle 20 can insert its own FZG-ID with a time stamp and possibly a different location, enriched by its own risk assessment, into the risk report, i.e. the data tuple G: (risk ID; first vehicle 15-ID; first Vehicle 15 serial number; first vehicle 15 location; first vehicle 15 time stamp; second vehicle 20 ID, [second vehicle 20 place]; second vehicle 20 timestamp, second vehicle 20 threat assessment (confirm, change, reject)).
  • the second vehicle 20 can in turn sign data tuple G sent by it to other vehicles, in particular to the third vehicle 25, with its unique vehicle ID.
  • the initial unique ID of the hazard generated by the first vehicle 15 is generally retained.
  • the second vehicle 20 will use a new unique ID for this hazard and then generate a corresponding data tuple G. In this case, the second vehicle 20 will consequently also reject the hazard warning from the first vehicle 10 . Whether the different danger positions obtained are "too large” must also be assessed in relation to the time difference between the respective measurements.
  • further vehicles receive the broadcast signal now transmitted by second vehicle 20.
  • each vehicle carries out the same steps as the vehicle from which it received the broadcast signal.
  • the other vehicles evaluate their own measurement results of the dangerous object 30 not only relative to the first vehicle 15, but relative to all other vehicles, which in turn have updated and/or confirmed the data tuple G, i.e. in particular always relative to the most recent one Confirmation.
  • a vehicle only uses the latest from the previous hazard observation/evaluation.
  • a current vehicle can also summarize all previous hazard observations/evaluations of the previous vehicles using a special weighting function rate to compare that particular overall rating to its own more recent hazard observation/assessment.
  • the rule here is that the more the measurement of a specific vehicle is weighted, the more the corresponding measured values are taken into account when generating a modified hazard warning in the form of the data tuple G.
  • This procedure is particularly expedient if a moving dangerous object 30 is to be evaluated, since speed vectors and/or also acceleration vectors can be calculated from the previous positions of dangerous object 1 to (n ⁇ 1). Both speed and acceleration vectors can be characteristic/plausible for different recognized dangerous objects.
  • the quality of the individual measurements of each previous vehicle and that of the current vehicle can also be taken into account in the weighting function in order to take the measurements of particularly good sensors of one of the vehicles 15, 20, 25 more into account. For example, a standard deviation can be determined and sent for the hazard position, extent and/or orientation. After each additional detection by other vehicles or later repeated detection of the same vehicle, the hazard information is confirmed/condensed/improved or rated as no longer existent. The quality of the information improves as more vehicles are included in the evaluation.
  • Vehicles traveling to the object from other routes will measure slightly different descriptions of the hazard object 30 depending on the extent of the object.
  • the measured values are therefore dependent on the following parameters, especially in the case of larger extents and occlusions Approach - depending on the following factors, for example: the direction of travel of the roadway, the choice of lane, the current street from which the object can be detected, etc.
  • Each vehicle can determine these parameters of the approach with its sensors and/or its navigation system and add it to its object description as additional parameters, so that a vehicle, which carries out the object recognition later than other vehicles, can find out with which parameters it uses its own measured values of the dangerous object 30 can compare and in particular which measured values can be improved by his own current measurements.
  • the improvement of the transmitted measured values of the data tuple G then takes place via the best possible digital "superimposition" of potentially almost identical object views.
  • the general procedure is known, for example, from photogrammetry as the "multiple images of a 3D object with multiple cameras from different directions and from different positions and at different times". These multi-image recordings are then processed using so-called bundle block adjustment and provide significantly more precise information than individual recordings. These bundle block adjustments can also successively add individual images (or individual object descriptions) to already highly accurate, previously determined multi-image object descriptions/object models (keyword: recursive parameter estimation / sequential adjustment). These processes run fully automatically and sufficiently quickly for our invention.
  • FIG. 2 shows an update of a data tuple G by an algorithm implemented on an on-board computer of vehicles 15, 20, 25.
  • hazard warnings are sent in the form of the data tuple G via the broadcast signal from different vehicles, vehicles can receive several competing hazard warnings for a hazard, which have different “confirmation chains”.
  • a vehicle can use the unique ID to identify whether the same hazard is meant. If this is the case, the vehicle can understand the exact history based on the individual signatures/timestamps. It can therefore combine the two hazard statements into a single hazard statement and continue the procedure.
  • a fifth vehicle may receive a first broadcast signal 50 from the third vehicle 25 in which the data tuple G reported by the first vehicle 15 is from the second vehicle 20 and from the third vehicle 25 and a second broadcast signal 55 from a fourth vehicle in which the threat reported by first vehicle 15 was confirmed only to the fourth vehicle.
  • the fifth vehicle can then combine the two broadcast signals 50, 55 into a new data tuple G 60 and thus has the confirmations from the second, the third and the fourth vehicle.
  • a "generally" recognized hazard warning can be sent from one of the vehicles, in particular including the entire data tuple G history, to the base station 40 of the mobile radio cell, which is in principle possible through a broadcast signal, since a base station 40 can also receive this .
  • a flag can be set in the data tuple G in such a way that the base station 40 can determine that the corresponding broadcast signal is specifically intended for it.
  • the mobile radio cell can use the handover history to determine the direction of travel of the arriving vehicles. In this way, the mobile radio cell can notify a vehicle entering the cell of the danger message at an early stage.
  • the mobile radio cell can send the danger report to a central Authority (CA) - implemented in particular on the server 45 on the Internet - forward.
  • CA central Authority
  • the weighting function is explained in detail below: First, using a simple variant of the weighting function: In the case of static dangerous objects, the positions and their standard deviations of all determined vehicles 1 to n can be combined to form a weighted average position, which also has a resulting standard deviation. This statistical adjustment procedure can also be used to eliminate outliers in the individual items, for example from individual vehicles. This individual vehicle can be the vehicle currently detecting the new hazard, which decides that the "old" hazard has been eliminated and that there is a new hazard in the vicinity of the old hazard position, or that there is no hazard at all.
  • n denotes the most recent measurement by vehicle “n”
  • n-1 denotes the previous measurement by vehicle “n-1”.
  • a further weighting is also possible in this case, whereby b can be systematically varied in its three components bx, by and bz and thus a three-dimensional interval can be obtained for the above-mentioned one-dimensional interval.
  • the position of the dangerous object 30 does not just wander along a straight line, but may move within a cuboid—this tends to correspond to a 3-dimensional confidence ellipse, which is thereby abstracted.
  • a separate uncertainty measure can also be calculated for the cuboid for each coordinate direction. If the position Pos(n) of the dangerous object 30 determined by the nth vehicle lies outside the cuboid increased by its uncertainty mass, then this is an indication that a new dangerous object is involved. This thesis can be tested using well-known statistical hypothesis tests.
  • FIG. 3 shows an example structure of the hazard warning as a data tuple G 65.
  • FIG. 4 shows a flowchart of the method, in particular on the vehicle's on-board computer.
  • step 70 the on-board computer receives sensor data from the vehicle surroundings of the first vehicle from at least one first sensor unit of the first vehicle;
  • step 75 the on-board computer evaluates the received sensor data using an implemented algorithm and classifies objects based on the Sensor data, the algorithm generating a danger object marking when classifying one of the objects as a danger object, the danger object marking being represented by the data tuple G 65, which includes at least the local position P GO of the danger object, ie G(P GO );
  • step 80 onboard computer 110 triggers figure 5 a sending of the data tuple G(P GO ) 65 as a broadcast signal by a transmitting device of the vehicle.
  • FIG. 1 shows an example of a vehicle 100 that is suitable for carrying out the method according to the invention.
  • vehicle 100 has at least one of the electro-optical sensors 105 mentioned above for detecting and measuring dangerous object 30 .
  • the measurement data are first transmitted via a data line 120 to the on-board computer 110, which evaluates the measurement data using an algorithm implemented on it.
  • the data tuple G 65 can be generated here, which is transmitted via the data line 120 to a transmitting and/or receiving unit 115, in particular a transceiver 115, of the vehicle 100.
  • the vehicle sends or receives the data tuple G 65 by means of the transmitting and/or receiving device 115.
  • the vehicle 100 can be the first vehicle 15 in particular.

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie ein System zum automatisierten Warnen von anderen Verkehrsteilnehmern vor einem Gefahren-Objekt, insbesondere eines Gefahren-Objekts mit Bezug zum Straßenverkehr, durch ein erstes Fahrzeug, wobei das erste Fahrzeug geeignete elektrooptische Sensoren zum Erfassen von Objektdaten der Fahrzeugumgebung, einen geeigneten Bordcomputer zum Auswerten der Objektdaten und einen Transceiver umfasst, wobei das Verfahren folgende von dem ersten Fahrzeug durchgeführte Schritte aufweist:• Empfangen von Sensordaten von der Fahrzeugumgebung des ersten Fahrzeugs, wobei die Sensordaten mittels zumindest einer ersten Sensoreinheit des ersten Fahrzeugs gemessen werden;• Auswerten der empfangenen Sensordaten durch einen auf dem Bordcomputer des ersten Fahrzeugs implementierten Algorithmus und Klassifizierung von Objekten anhand der Sensordaten, wobei der Algorithmus bei der Klassifizierung eines der Objekte als Gefahren-Objekt eine Gefahren-Objektmarkierung generiert, wobei die Gefahren-Objektmarkierung durch ein Daten-Tupel G repräsentiert wird, das zumindest die örtliche Position P<sub>GO</sub> des Gefahren-Objekt umfasst, also G(P<sub>GO</sub>);• Versenden des Daten-Tupels G(P<sub>GO</sub>) als ein Broadcast-Signal.The invention relates to a method and a system for automatically warning other road users of a dangerous object, in particular a dangerous object related to road traffic, by a first vehicle, the first vehicle having suitable electro-optical sensors for detecting object data of the vehicle environment, a suitable On-board computer for evaluating the object data and a transceiver, the method having the following steps carried out by the first vehicle: • Receiving sensor data from the vehicle environment of the first vehicle, the sensor data being measured by means of at least one first sensor unit of the first vehicle; • Evaluating the received sensor data by an algorithm implemented on the on-board computer of the first vehicle and classification of objects based on the sensor data, the algorithm generating a danger object marking when one of the objects is classified as a dangerous object, wherein the dangerous object marking is represented by a data tuple G, which comprises at least the local position P<sub>GO</sub> of the dangerous object, ie G(P<sub>GO</sub>);• sending of the data tuple G(P<sub>GO</sub>) as a broadcast signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Fahrzeuge und ein System zum automatisierten Warnen von anderen Verkehrsteilnehmern vor GefahrenObjekten.The invention relates to a method, vehicles and a system for automatically warning other road users of dangerous objects.

Moderne Autos sind heutzutage zumeist mit Sensoren ausgerichtet, die den Fahrer zumindest bei der Fahrt assistieren sollen. Die Verkehrsmittelbranche bereitet sich zudem auf das teilautonome bzw. auf das vollständig autonome Fahren vor. Damit ein Fahrzeug beispielsweise vollständig autonom Fahren können, muss es den Verkehr ähnlich gut einschätzen können wie Menschen. Hierzu weisen Fahrzeuge zum Teil jetzt schon mehrere verschiedene Sensoren auf, die die Fahrbahn auf verschiedene Art und Weise abscannen können. Hierbei ist bekannt, dass verschiedene Sensortypen spezifische vor und Nachteile aufweisen, sodass insbesondere eine geschickte Kombination der gesammelten Daten von verschiedenen Sensortypen in der Lage ist die jeweiligen Schwächen eines einzelnen Sensortyps auszugleichen. Derzeitige autonome Versuchsfahrzeuge orientieren sich häufig mittels Daten von folgenden Sensoreinheiten: Radar, optische Kameras, Infrarotkameras, Ultraschall und Laserscannern (Lidar).Modern cars these days are mostly equipped with sensors that should at least assist the driver while driving. The transport industry is also preparing for semi-autonomous or fully autonomous driving. For a vehicle to be able to drive completely autonomously, for example, it must be able to assess traffic just as well as humans. For this purpose, some vehicles already have several different sensors that can scan the roadway in different ways. It is known that different sensor types have specific advantages and disadvantages, so that in particular a clever combination of the data collected from different sensor types is able to compensate for the respective weaknesses of a single sensor type. Current autonomous test vehicles often orient themselves using data from the following sensor units: radar, optical cameras, infrared cameras, ultrasound and laser scanners (lidar).

Im Folgenden sollen kurz die Detektionseigenschaften der Sensoreinheiten skizziert werden.The detection properties of the sensor units are briefly outlined below.

Lidar kann beispielsweise nachteilig von Wetterbedingungen beeinflusst werden, hat allerdings eine gute tiefen Auflösung, eine hohe Genauigkeit und eine Reichweite von bis zu 200 m.For example, lidar can be adversely affected by weather conditions, but has good low resolution, high accuracy and a range of up to 200m.

Radar wird beispielsweise weder von Beleuchtung noch von Wetterbedingungen stark beeinflusst, hat eine gute Tiefenauflösung, eine mittlere Genauigkeit und eine hohe Reichweite von ca. 250 m.For example, radar is not heavily influenced by lighting or weather conditions, has good depth resolution, medium accuracy and a long range of around 250 m.

Ultraschall wird beispielsweise weder von Beleuchtung noch von Wetterbedingungen stark beeinflusst, hat eine gute Tiefenauflösung, allerdings nur eine sehr geringe Reichweite.Ultrasound, for example, is not heavily influenced by lighting or weather conditions, has good depth resolution, but only a very short range.

Die optische Kamera hat Eigenschaften, die am ehesten denen eines menschlichen Auges entsprechen. Aus diesem Grund wird die Kamera durch starke Beleuchtung und Wetter beeinflusst, kann allerdings Farben detektieren. Prinzipiell hat die optische Kamera auch eine sehr hohe Reichweite, die allerdings davon abhängt wie sehr das Objekt Licht abstrahlt, da die optische Kamera ein passiver Sensor ist.The optical camera has characteristics that most closely resemble those of a human eye. For this reason, the camera is affected by strong lighting and weather, but can detect colors. In principle, the optical camera also has a very long range, which, however, depends on how much light the object emits, since the optical camera is a passive sensor.

Eine Infrarotkamera ist besonders gut geeignet, um unterschiedliche Wärmeprofile zu detektieren.An infrared camera is particularly well suited to detecting different heat profiles.

Trotz all dieser verschiedenen Sensoreinheiten kommt es insbesondere bei Testfahrten mit Versuchsfahrzeugen immer noch vor, dass diese Gefahren im Straßenverkehr nicht richtig einschätzen, sodass es zu Unfällen kommt. Es kann durchaus vorkommen, dass ein Fahrzeug eines Herstellers eine Gefahrenlage richtig einschätzt, wohingegen ein Fahrzeug eines anderen Herstellers dieselbe Gefahrenlage falsch einschätzt. Mitunter kann dies sogar bei Fahrzeugen ein und desselben Herstellers auftreten.Despite all these different sensor units, it still happens, especially during test drives with test vehicles, that they do not correctly assess the dangers in road traffic, resulting in accidents. It is quite possible that a vehicle from one manufacturer correctly assesses a risk situation, whereas a vehicle from another manufacturer incorrectly assesses the same risk situation. Sometimes this can even occur in vehicles from the same manufacturer.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren sowie Fahrzeuge bereitzustellen, die es ermöglichen Gefahrenlagen besser einzuschätzen, sodass insbesondere Unfälle vermieden werden können.It is therefore the object of the invention to provide a method and vehicles that make it possible to better assess dangerous situations, so that accidents in particular can be avoided.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.This problem is solved with the features of the independent claims.

Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen verschiedenen Aspekte der Erfindung bzw. der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen ist oder sich technisch zwingend ausschließt.The features of the various aspects of the invention described below or of the various exemplary embodiments can be combined with one another unless this is explicitly ruled out or is technically imperative.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum automatisierten Warnen von anderen Verkehrsteilnehmern vor einem Gefahren-Objekt, insbesondere eines Gefahren-Objekts mit Bezug zum Straßenverkehr, durch ein erstes Fahrzeug angegeben, wobei das erste Fahrzeug geeignete elektrooptische Sensoren zum Erfassen von Objektdaten der Fahrzeugumgebung, einen geeigneten Bordcomputer zum Auswerten der Objektdaten und einen Transceiver umfasst. Bei den geeigneten elektrooptischen Sensoren kann es sich insbesondere um die vorstehend aufgezählten Sensoren handeln. Das Verfahren weist folgende von dem ersten Fahrzeug durchgeführte Schritte auf:

  • Empfangen von Sensordaten von der Fahrzeugumgebung des ersten Fahrzeugs mittels zumindest einer ersten Sensoreinheit des ersten Fahrzeugs;
    ∘ die Sensordaten können hierbei von dem Fahrzeug entweder in einer 360° Rundumsicht oder in Fahrtrichtung erfasst werden. Die 360° Rundumsicht bietet den Vorteil, dass auch Sensordaten erfasst werden können, die nicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegen, wobei eine Erfassung der Sensordaten nur in Fahrtrichtung eine Reduzierung des Rechenaufwands darstellt. Die Fahrtrichtung ist als besonders wichtige Richtung ausgezeichnet ist. Die Sensordaten können hierbei von einer einzelnen Sensoreinheit stammen, es können aber auch Daten von mehreren Sensoreinheiten, insbesondere den vorstehend beschriebenen Sensoreinheiten, stammen und zu Gesamtdaten kombiniert werden. Die Gesamtdaten weisen eine höhere Informationsdichte auf und stellen demnach eine umfassendere Beschreibung der Fahrzeugumgebung dar, erhöhen aber auf der anderen Seite den Rechenaufwand und den Detektionsaufwand.
  • Auswerten der empfangenen Sensordaten durch einen auf dem Bordcomputer des ersten Fahrzeugs implementierten Algorithmus und Klassifizierung von Objekten anhand der Sensordaten, wobei der Algorithmus bei der Klassifizierung eines der Objekte als Gefahren-Objekt eine Gefahren-Objektmarkierung generiert, wobei die Gefahren-Objektmarkierung durch ein Daten-Tupel G repräsentiert wird, das zumindest die örtliche Position PGO des Gefahren-Objekt umfasst, also G(PGO);
    ∘ der Algorithmus zum Auswerten der Sensordaten kann insbesondere ein neuronales Netzwerk umfassen, dass durch Gefahren-Objekte trainiert worden ist. Der Index "GO" steht für "Gefahren-Objekt". Die örtliche Position des Gefahren-Objekts kann auf standardisierten Koordinaten (x, y, z), wie etwa dem GPS-System, beruhen. Dies hat den Vorteil, dass alle Fahrzeuge die Positionsangabe in standardisierten Koordinaten gleich interpretieren. Eine Alternative oder zusätzliche Möglichkeit ist es, die örtliche Position des Gefahren-Objekts als Position des Fahrzeugs und einem Richtungsvektor anzugeben, wobei der Richtungsvektor von den Koordinaten des Fahrzeugs auf das Gefahren-Objekt hinzeigt. Ein solcher Richtungsvektor kann von dem Algorithmus des Fahrzeugs errechnet werden. Dies hat den Vorteil, dass durch den Richtungsvektor eine Information extrahiert werden kann, von welcher Richtung das Fahrzeug auf das Gefahren-Objekt blickt.
  • Versenden des Daten-Tupels G(PGO) als ein Broadcast-Signal mittels des Transceivers.
    ∘ Hierbei kann das Daten-Tupel G einmalig oder auch für einen bestimmten Zeitraum mehrmals ausgesendet werden. Das einmalige Aussenden hat den Vorteil, dass der Datenverkehr bei einer "Vehicle-to-Vehicle" (V2V) Kommunikation reduziert wird, wobei das mehrmalige Absenden über den bestimmten Zeitraum, beispielsweise alle 10 Sekunden für den Zeitraum von 1 Minute, den Vorteil hat, dass das Daten-Tupel G zuverlässiger von weiteren Fahrzeugen empfangen werden kann. Da das erste Fahrzeug keine so starke Sendeleistung wie eine Basisstation aufweist und typischerweise nicht in einer erhöhten Position angeordnet ist, ist eine Abschattung des entsprechenden Broadcast-Signals relativ wahrscheinlich, sodass durch ein mehrmaliges Senden die Chance erhöht wird, dass ein weiteres Fahrzeug das Signal empfängt. Hierbei wird das Broadcast-Signal ohne eine bestimmte Adresse versendet und kann somit prinzipiell von jeder Empfängereinheit empfangen werden.
According to the invention, a method for automatically warning other road users of a dangerous object, in particular a dangerous object related to road traffic, is specified by a first vehicle, the first vehicle having suitable electro-optical sensors for detecting object data of the vehicle environment, a suitable on-board computer for Evaluating the object data and a transceiver includes. With the appropriate electro-optical sensors, it can be in particular the sensors listed above. The method has the following steps carried out by the first vehicle:
  • receiving sensor data from the vehicle surroundings of the first vehicle by means of at least one first sensor unit of the first vehicle;
    ∘ The sensor data can be recorded by the vehicle either in a 360° all-round view or in the direction of travel. The 360° all-round view offers the advantage that sensor data can also be recorded that is not in the direction of travel of the vehicle, with the recording of the sensor data only in the direction of travel representing a reduction in the computing effort. The direction of travel is marked as a particularly important direction. In this case, the sensor data can come from a single sensor unit, but data can also come from a plurality of sensor units, in particular the sensor units described above, and be combined to form overall data. The overall data have a higher information density and therefore represent a more comprehensive description of the vehicle environment, but on the other hand increase the computational effort and the detection effort.
  • Evaluation of the received sensor data by an algorithm implemented on the on-board computer of the first vehicle and classification of objects based on the sensor data, the algorithm generating a dangerous object marking when one of the objects is classified as a dangerous object, the dangerous object marking being generated by a data Tuple G is represented, which includes at least the local position P GO of the danger object, ie G(P GO );
    ∘ The algorithm for evaluating the sensor data can in particular include a neural network that has been trained by dangerous objects. The index "GO" stands for "Danger Object". The local position of the hazard object can be specified on standardized coordinates (x,y,z), such as the GPS system based. This has the advantage that all vehicles interpret the position information in standardized coordinates in the same way. An alternative or additional possibility is to specify the local position of the dangerous object as the position of the vehicle and a directional vector, with the directional vector pointing from the coordinates of the vehicle to the dangerous object. Such a direction vector can be calculated by the vehicle's algorithm. This has the advantage that the direction vector can be used to extract information about the direction from which the vehicle is looking at the dangerous object.
  • Sending the data tuple G(P GO ) as a broadcast signal by means of the transceiver.
    ∘ Here, the data tuple G can be sent once or several times for a certain period of time. Sending once has the advantage that the data traffic is reduced in "vehicle-to-vehicle" (V2V) communication, with repeated sending over a specific period of time, for example every 10 seconds for a period of 1 minute, having the advantage that the data tuple G can be received more reliably by other vehicles. Since the first vehicle does not have as strong a transmission power as a base station and is typically not located in an elevated position, the corresponding broadcast signal is relatively likely to be blocked, so that repeated transmission increases the chance that another vehicle will receive the signal . In this case, the broadcast signal is sent without a specific address and can therefore in principle be received by any receiver unit.

Durch dieses Verfahren wird vorteilhaft ermöglicht, dass von dem ersten Fahrzeug eine dezentrale Bewertung von Gefahrensituationen vorgenommen werden kann, die flexibel, ohne weitere Infrastruktur, an weitere Fahrzeuge mittels des Broadcast-Signals übermittelt werden können. Es kann also insbesondere auf die Infrastruktur eines Mobilfunknetz verzichtet werden. Hierdurch können die weiteren Fahrzeuge frühzeitig über das Gefahren-Objekt informiert werden, wodurch die Verkehrssicherheit bedeutend erhöht wird, indem dem weiteren Fahrzeug die Position PGO des Gefahren-Objekts bekannt gemacht wird. Insbesondere kann das Daten-Tupel G von einem zweiten Fahrzeug empfangen und auch wieder weitergesendet werden. Dies führt zu einer effizienten Verbreitung des Signals über einen großen Zeitraum und über eine große Reichweite, wobei die Sendereichweite des ersten Fahrzeugs durch das "kettenartige" versenden des Daten-Tupels G durch die weiteren Fahrzeuge beträchtlich erweitert wird. Das Verfahren funktioniert ohne die Einbindung einer "Zentralen-Autorität" zur Verwaltung der Gefahrenmeldungen.This method advantageously makes it possible for the first vehicle to carry out a decentralized assessment of dangerous situations, which can be flexibly transmitted to other vehicles by means of the broadcast signal, without any additional infrastructure. So it can in particular, the infrastructure of a mobile network can be dispensed with. As a result, the other vehicles can be informed about the dangerous object at an early stage, which significantly increases road safety by making the position P GO of the dangerous object known to the other vehicle. In particular, the data tuple G can be received by a second vehicle and also sent on again. This leads to an efficient propagation of the signal over a long period of time and over a large range, with the transmission range of the first vehicle being considerably extended by the "chain-like" transmission of the data tuple G by the other vehicles. The process works without involving a "central authority" to manage the hazard reports.

In einer Ausführungsform weist das Daten-Tupel G zusätzlich einen Zeitstempel tF1 der Erfassung des Gefahren-Objekts durch das erste Fahrzeug auf, also G(PGO, tF1).In one embodiment, the data tuple G additionally has a time stamp t F1 of the detection of the dangerous object by the first vehicle, ie G(P GO , t F1 ).

Vorteilhaft wird hierdurch insbesondere den anderen Fahrzeugen ermöglicht zu errechnen, wie lange es her ist, dass das erste Fahrzeug das Gefahren- Objekt erfasst hat. Diese Information kann zusätzlich mit einer Klassifizierung des Gefahren-Objekts dazu beitragen, dass ermittelt werden kann, ob die Gefahrensituation noch besteht. Je nachdem in welche Klasse das Gefahren- Objekt eingeordnet wird, kann jeder Klasse eine spezifische Gültigkeitsdauer des Daten-Tupel G zugeordnet werden, da im Allgemeinen davon ausgegangen werden kann, dass verschiedene Gefahrensituationen verschieden lange andauern. Beispielsweise ist davon auszugehen, dass eine Gefahrensituation bei einem Unfall zwischen zwei Autos eine längere Gültigkeitsdauer aufweist als beispielsweise das Überqueren eines Tieres der Fahrbahn. Im ersten Fall könne beispielsweise eine Gültigkeitsdauer von 1 Stunde und im zweiten Fall könnte eine Gültigkeitsdauer von 5 Minuten festgelegt werden. Die weitere Klassifizierung eines Gefahren-Objekts zu einer bestimmten IDGO kann beispielsweise von dem ersten Fahrzeug vorgenommen werden und dann als zusätzliche Information dem Daten-Tupel hinzugefügt werden G(PGO, tF1, IDGO).This advantageously enables the other vehicles in particular to calculate how long it has been since the first vehicle detected the dangerous object. With a classification of the dangerous object, this information can also help to determine whether the dangerous situation still exists. Depending on the class in which the dangerous object is classified, each class can be assigned a specific period of validity for the data tuple G, since it can generally be assumed that different dangerous situations last for different lengths of time. For example, it can be assumed that a dangerous situation in the event of an accident between two cars has a longer period of validity than, for example, an animal crossing the roadway. In the first case, for example, a validity period of 1 hour and in the second case a validity period of 5 minutes could be specified. The further classification of a dangerous object to a specific ID GO can be carried out, for example, by the first vehicle and then added to the data tuple G(P GO , t F1 , ID GO ) as additional information.

Bevorzugt weist das Daten-Tupel G zusätzlich einen Gütewert GWF1 der Erfassung des Gefahren-Objekts durch das erste Fahrzeug auf, also G(PGO, GWF1).The data tuple G preferably also has a quality value GW F1 of the detection of the dangerous object by the first vehicle, ie G(P GO , GW F1 ).

Dies hat den Vorteil, dass der Gütewert GWF1 angibt mit welcher statistischen Sicherheit ein Gefahren-Objekt, insbesondere ein bestimmtes Gefahren-Objekt, erkannt wurde. Anhand des Gütewerts GWF1 können die anderen Fahrzeuge, die den Daten-Tupel G empfangen, beurteilen mit welcher Sicherheit sie den empfangenen Informationen vertrauen können. Je mehr die anderen Fahrzeuge dem Daten-Tupel G vertrauen, desto stärker wird das Gefahren-Objekt für weitere Fahrentscheidungen des Bordcomputers der anderen Fahrzeuge berücksichtigt. Der Gütewert GWF1 kann aber auch eine Rolle spielen, wenn eines der anderen Fahrzeuge den Daten-Tupel G verifiziert, respektive die Daten aktualisiert. Ist beispielsweise der Gütewert GWFn eines der anderen Fahrzeuge deutlich schlechter als der Gütewert GWF1 des ersten Fahrzeugs, wird das Daten-Tupel G bevorzugt nicht aktualisiert, da durch die neuen Daten keine Verbesserung zu erzielen ist.This has the advantage that the quality value GW F1 indicates the statistical certainty with which a dangerous object, in particular a specific dangerous object, was detected. The other vehicles receiving the data tuple G can use the quality value GW F1 to assess the degree of certainty with which they can trust the information received. The more the other vehicles trust the data tuple G, the more the hazard object is taken into account for further driving decisions by the on-board computer of the other vehicles. However, the quality value GW F1 can also play a role if one of the other vehicles verifies the data tuple G or updates the data. If, for example, the quality value GW Fn of one of the other vehicles is significantly worse than the quality value GW F1 of the first vehicle, the data tuple G is preferably not updated since no improvement can be achieved with the new data.

Bevorzugt weist das Daten-Tupel G zusätzlich einen Geschwindigkeitsvektor vF1 und eine örtliche Position PF1 des ersten Fahrzeugs zum Zeitpunkt tF1 auf, also G(PGO, tF1, VF1, PF1).The data tuple G preferably also has a speed vector v F1 and a local position P F1 of the first vehicle at time t F1 , ie G(P GO , t F1 , V F1 , P F1 ).

Anhand dieser Daten kann auf vorteilhafte Weise ermittelt werden, welche Ansicht das erste Fahrzeug auf das Gefahren-Objekt hat, insbesondere ob es sich dem Gefahren-Objekt von vorne oder von hinten nähert. Diese Information kann für die anderen Fahrzeuge sowohl bei der Überprüfung respektive der Aktualisierung des Daten-Tupels G als auch bei der Berücksichtigung für die eigenen Fahrentscheidungen relevant sein. Je ähnlicher die Annäherungsrichtung eines der anderen Fahrzeuge im Vergleich zu dem ersten Fahrzeug ist, desto relevanter ist in der Regel das Daten-Tupel G, wenn wir von nur einem ausreichend kurzen Zeitunterschied der aktuellen Zeit relativ zum Zeitpunkt tF1 ausgehen.This data can be used in an advantageous manner to determine what view the first vehicle has of the dangerous object, in particular whether it is approaching the dangerous object from the front or from behind. This information can be relevant for the other vehicles both when checking or updating the data tuple G and when considering their own driving decisions. The more similar the approach direction of one of the other vehicles is compared to the first vehicle, the more relevant the data tuple G is, as a rule, if we assume that the current time is only a sufficiently short time difference relative to the point in time t F1 .

Zweckmäßigerweise weist das Daten-Tupel G zusätzlich einen Geschwindigkeitsvektor vGO und des Gefahren-Objekts auf, also G(PGO, tF1, vGO).The data tuple G expediently also has a speed vector v GO and of the dangerous object, ie G(P GO , t F1 , v GO ).

Auf vorteilhafte Weise kann durch den Geschwindigkeitsvektor vGO und den Zeitstempel tF1 der Erfassung bestimmt werden, wo sich das Gefahren-Objekt nach einer bestimmten Zeit befindet. Dies kann dem Bordcomputer eines der anderen Fahrzeuge dazu dienen zu beurteilen, ob die Gefahrensituation noch relevant ist.Advantageously, the speed vector v GO and the time stamp t F1 of the detection can be used to determine where the hazardous object is located after a specific time. This can be used by the on-board computer of one of the other vehicles to assess whether the dangerous situation is still relevant.

Bevorzugt ist es zudem möglich, dass das erste Fahrzeug mittels seiner Sensoren weitere Parameter ermittelt und diese einzeln oder in beliebiger Kombination dem Daten-Tupel G hinzufügt. Diese Parameter werden im Folgenden erläutert:
IDGO: es kann eine eindeutige Kennung des Gefahren-Objekts erstellt werden. Dies ermöglicht den Bordcomputern zum einen die Gefährdungssituation abzuschätzen und zum anderen zu beurteilen, ob ihre jeweilige Sensorik das gleiche Gefahren-Objekt erfasst.
It is also preferably possible for the first vehicle to use its sensors to determine further parameters and to add these to the data tuple G individually or in any combination. These parameters are explained below:
ID GO : a unique identification of the dangerous object can be created. On the one hand, this enables the on-board computers to assess the dangerous situation and, on the other hand, to assess whether their respective sensors detect the same dangerous object.

IDF1, ..., IDFn: jedes Fahrzeug kann dem Daten-Tupel G eine ihm zugeordnete Identität hinzufügen. Diese Identität kann beispielsweise eine Fahrzeugnummer sein oder aber auch durch eine (e)SIM Nummer repräsentiert werden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine eindeutige Zuordnung von welchem Fahrzeug ein bestimmtes Daten-Tupel G generiert wurde. Unter Umständen kann dies auch zur Fehlerdiagnose verwendet werden, wenn sich herausstellt, dass das Daten-Tupel G eines bestimmten Fahrzeugs beständig einen schlechten Gütewert GWFn aufweist.ID F1 , ..., ID Fn : each vehicle can add an identity assigned to the data tuple G to it. This identity can be a vehicle number, for example, or it can also be represented by an (e)SIM number. This advantageously enables a clear assignment of which vehicle generated a specific data tuple G. Under certain circumstances, this can also be used for fault diagnosis if it turns out that the data tuple G of a specific vehicle consistently has a poor quality value GW Fn .

VGO: jedes Fahrzeug kann dem Daten-Tupel G eine Abschätzung des Volumens des Gefahren-Objekts, insbesondere mit Ausdehnungsanteilen in alle drei Raumrichtungen, hinzufügen. Dies ermöglicht den anderen Fahrzeugen auf vorteilhafte Weise die Ausdehnung des Gefahren-Objekts abzuschätzen.V GO : each vehicle can add an estimate of the volume of the hazardous object to the data tuple G, in particular with expansion components in all three spatial directions. This advantageously enables the other vehicles to estimate the extent of the dangerous object.

Update-Zähler: bei jeder Aktualisierung des Daten-Tupel G durch ein Fahrzeug kann der Update-Zähler um eins erhöht werden. Hierdurch wird ersichtlich wie oft das Gefahren-Objekt überprüft und aktualisiert wurde.Update counter: each time the data tuple G is updated by a vehicle, the update counter can be increased by one. This shows how often the danger object was checked and updated.

In einer Ausführungsform wird das Broadcast-Signal in einem Mobilfunk Standard, insbesondere dem PC5 Standard, versendet.In one embodiment, the broadcast signal is sent in a mobile radio standard, in particular the PC5 standard.

Dies hat den Vorteil, dass moderne Fahrzeuge nicht extra mit eigener Hardware ausgestattet werden müssen, da moderne Fahrzeuge im Allgemeinen über die Fähigkeit verfügen über einen Mobilfunkstandard zusenden. Insbesondere sind die Fahrzeuge eingerichtet über LTE und/oder 5G zu senden. Hierzu kann insbesondere die von 3GPP in Mobilfunknetzen spezifizierte PC5 Broadcast Kommunikation genutzt werden, die sowohl für LTE als auch für 5G geeignet ist.This has the advantage that modern vehicles do not have to be specially equipped with their own hardware, since modern vehicles generally have the ability to send using a mobile radio standard. In particular, the vehicles are set up to transmit via LTE and/or 5G. In particular, the PC5 broadcast communication specified by 3GPP in mobile networks can be used for this purpose, which is suitable for both LTE and 5G.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Broadcast-Signal als PC5 Sidelink versendet.In a preferred embodiment, the broadcast signal is sent as a PC5 sidelink.

Dies bietet den Vorteil, dass kein Mobilfunknetz, insbesondere keine Mobilfunkmasten/Basisstationen, für die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen benötigt wird. Der PC5 Sidelink kann also als "reines" "Fahrzeug zu Fahrzeug" Kommunikationsmittel verwendet werden. Dadurch kann das Verfahren auch außerhalb der Reichweite von Mobilfunknetzen genutzt werden. Die V2V PC5 Spezifikation wurde für LTE, und ist für 5G spezifiziert, um insbesondere zwischen Endgeräten mit Hilfe eines Sendemasts kommunizieren zu können. Die Erfindung nutzt gemäß dieser bevorzugten Ausführungsvariante hiervon aber nur die PC5-Sidelink Funktionalität für eine räumlich begrenzte Endgerät-zu-Endgerät Kommunikation ohne Unterstützung der Mobilfunkmasten. Endgerät-zu-Endgerät Kommunikation ist in der lokal begrenzten Variante im Allgemeinen die Kommunikation eines Senders S1 zu allen erreichbaren Empfängern E mit E2, E3, ..., En. Also insbesondere die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen. Die Fahrzeuge fungieren dann jeweils quasi als ein beweglicher Funkmast, wobei die Sendestärke des jeweiligen Fahrzeugs den Senderadius R festlegt. R ist aber auch in bekannter Weise von den Umgebungsparametern und den Empfangseigenschaften der Empfänger abhängig. In White Papers wird bei PC5-Sidelink aktuell von R=400 Metern ausgegangen. Sender und Empfänger können in diesem Fall also nicht mehr als 400 Meter voneinander entfernt sein. Dieser eher willkürliche Wert von 400m folgt aus Tatsache, dass ein Endgerät in der allgemeinen Spezifikation mit Sendemast bei den aktuellen Zellgrößen auch immer einen Sendemast erreichen können muss.This offers the advantage that no mobile network, in particular no mobile phone masts/base stations, is required for communication between the vehicles. The PC5 Sidelink can therefore be used as a "pure""vehicle to vehicle" means of communication. As a result, the method can also be used outside the range of mobile phone networks. The V2V PC5 specification was specified for LTE and is specified for 5G, in particular to be able to communicate between end devices using a transmission mast. However, according to this preferred embodiment variant, the invention uses only the PC5 side link functionality for spatially limited terminal-to-terminal communication without the support of the cell phone masts. In the locally limited variant, terminal-to-terminal communication is generally the communication of a transmitter S1 to all accessible receivers E with E2, E3, ..., En. So in particular the communication between the vehicles. The vehicles then function as it were as a movable radio mast, with the transmission strength of the respective vehicle determining the transmission radius R. However, R is also dependent, in a known manner, on the environmental parameters and the reception properties of the receiver. In white papers, R=400 meters is currently assumed for the PC5 sidelink. In this case, the transmitter and receiver cannot be more than 400 meters apart. This rather arbitrary value of 400m follows from the fact that a terminal device in the general specification with a transmission mast must always be able to reach a transmission mast given the current cell sizes.

Vorzugsweise wird das Broadcast-Signal als für eine Basisstation eingerichtetes Broadcast-Signal abgesendet, insbesondere wenn das erste Fahrzeug keine Empfangsbestätigung seines Broadcast-Signals durch ein anderes Fahrzeug erhält.The broadcast signal is preferably sent as a broadcast signal set up for a base station, in particular if the first vehicle does not receive an acknowledgment of receipt of its broadcast signal from another vehicle.

Bekommt das erste Fahrzeug keine Empfangsbestätigung seines Broadcast-Signals von einem der anderen Fahrzeuge, so folgt hieraus mit hoher Wahrscheinlichkeit, dass die Gefahrenmeldung für ein nachfolgendes Fahrzeug verloren gegangen ist. Indem das Broadcast-Signal an eine Basisstation gesendet wird, kann die Basisstation das übersendete Daten-Tupel G per Mobilfunknetz für eine bestimmte Dauer an die anderen Fahrzeuge in derselben und/oder den benachbarten Mobilfunkzellen weiterleiten und somit sicherstellen, dass der Gefahren Hinweis nicht verloren geht. Sobald ein anderes Fahrzeug den Empfang des Daten-Tupels G per Mobilfunknetz der Basisstation bestätigt, können diese die Übertragung per Mobilfunknetz unterbrechen, solange die Gefahrenwarnung wieder durch die V2V- Kommunikation von statten geht. Insbesondere kann das Fahrzeug je nach Klassifizierung des Gefahren-Objekts IDGO das Daten-Tupel G in jedem Fall an die Basisstation senden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um eine Gefahrensituation handelt bei der beispielsweise Polizei und/oder Feuerwehr informiert werden müssen. Die Basisstation kann das Daten-Tupel G(PGO, tF1, IDGO) an einen zentralen Server weiterleiten, der die Behörden automatisiert informiert.If the first vehicle does not receive an acknowledgment of receipt of its broadcast signal from one of the other vehicles, there is a high probability that the hazard report for a following vehicle has been lost. By sending the broadcast signal to a base station, the base station can forward the transmitted data tuple G to the other vehicles in the same and/or neighboring mobile radio cells via the mobile radio network for a certain period of time and thus ensure that the hazard warning is not lost . As soon as another vehicle confirms receipt of the data tuple G via the base station's cellular network, the base station can interrupt transmission via the cellular network as long as the hazard warning is once again taking place via V2V communication. In particular, depending on the classification of the dangerous object ID GO , the vehicle can always send the data tuple G to the base station. This is particularly the case when there is a dangerous situation in which, for example, the police and/or fire brigade must be informed. The base station can forward the data tuple G(P GO , t F1 , ID GO ) to a central server, which automatically informs the authorities.

Vorzugsweise wird das Daten-Tupel G von einem zweiten Fahrzeug empfangen und von einem Bordcomputer des zweiten Fahrzeugs ausgewertet.The data tuple G is preferably received by a second vehicle and evaluated by an on-board computer of the second vehicle.

Hierdurch werden mehrere Vorteile erzielt. Zum einen wird das Daten-Tupel G dem zweiten Fahrzeug bereitgestellt, sodass überhaupt erst ermöglicht wird, dass diesem eine potenzielle Gefahrensituation bekannt gemacht wird. Zum anderen wird es einem potenziellen Gefährder erschwert, falsche Gefahrenhinweise abzusetzen. Der potenzielle Gefährder kann die von mehreren Teilnehmern verifizierte Gefahrenmeldung nicht einfach grob verfälschen oder gar als nicht mehr existent kommunizieren, ohne dass diese Veränderung nicht von weiteren Prüfern erkannt würde, da es immer eine definierte Mindestmenge an Teilnehmern zur finalen Verifizierung für signifikante Änderungen benötigt. Das Daten-Tupel G kann hierbei als verifiziert gekennzeichnet werden und/oder eines der Fahrzeuge entscheidet selbstständig, basierend auf der Historie des Daten-Tupels G, über dessen Gültigkeit. Eine Gefahrenmeldung ist glaubwürdiger, wenn sie auch die Historieninformationen von Vorgängernachrichten enthält und somit von Empfängern besser bewertet werden kann.This achieves several advantages. On the one hand, the data tuple G is made available to the second vehicle, so that it is possible for a potential dangerous situation to be made known to it in the first place. On the other hand, it is made more difficult for a potential threat to post incorrect warnings. The potential endangerer cannot simply grossly falsify the hazard message verified by several participants or even communicate it as no longer existing without this change not being recognized by other examiners, since there is always one defined minimum number of participants required for final verification for significant changes. The data tuple G can be marked as verified and/or one of the vehicles decides independently, based on the history of the data tuple G, about its validity. A hazard report is more credible if it also contains history information from previous messages and can therefore be better evaluated by recipients.

In einem Ausführungsbeispiel wird ein Fahrer des zweiten Fahrzeugs gewarnt und/oder das zweite Fahrzeug berücksichtigt automatisiert die Informationen des Daten-Tupels G.In one embodiment, a driver of the second vehicle is warned and/or the second vehicle automatically takes into account the information in the data tuple G.

Der Fahrer des zweiten Fahrzeugs kann beispielsweise mittels einer Signalleuchte und/oder einem entsprechenden Audio Signal von seinem Fahrzeug über die potentielle Gefahrensituation gewarnt werden. Das Fahrzeug kann allerdings auch selbstständig die Informationen des Daten-Tupels G berücksichtigen und beispielsweise automatisiert die Geschwindigkeit reduzieren.The driver of the second vehicle can be warned about the potentially dangerous situation by his vehicle, for example by means of a signal lamp and/or a corresponding audio signal. However, the vehicle can also independently take into account the information in the data tuple G and, for example, automatically reduce the speed.

In einem Ausführungsbeispiel überprüft und/oder aktualisiert das zweite Fahrzeug das Daten-Tupels G im Hinblick auf das Gefahren-Objekt.In one embodiment, the second vehicle checks and/or updates the data tuple G with regard to the dangerous object.

Hierdurch kann eine Gefahrenmeldung dezentral aktualisiert werden, sodass die Qualität der Information konstant hoch ist. Zudem wird die Informationsdichte des Daten-Tupels G stetig erhöht. Die Gefahrenlage wird dadurch zu späteren Zeitpunkten vollständig verifiziert, ggfs. leicht verändert verifiziert oder sie wird als nicht mehr existent kommuniziert.As a result, a hazard report can be updated decentrally, so that the quality of the information is consistently high. In addition, the information density of the data tuple G is steadily increased. The risk situation is thus fully verified at a later point in time, if necessary, slightly changed, or it is communicated as no longer existing.

In einem Ausführungsbeispiel wird bei der Überprüfung eine gewichtete Berücksichtigung unter Berücksichtigung einer Historie des Daten-Tupels G angewendet. Beispielsweise kann jedes der Fahrzeuge zu dem Daten-Tupel G seine eigenen Messungen hinzufügen. Bei der Überprüfung des Gefahren-Objekts wird dann die letztmalige Messung am stärksten gewichtet. Realisiert wird dies durch eine entsprechende Veränderung des Daten-Tupels G durch das jeweilige Fahrzeug. Wird beispielsweise die Menge der Historiendaten auf die letzten zehn Messungen begrenzt, wobei zur Reduzierung des Datenverkehrs insbesondere auch nur diese Menge maximal dem Daten-Tupel G hinzugefügt werden kann, so kann folgendes Verfahren angewendet werden: die aktuellste Messung bekommt einen Gewichtungsfaktor von 10/10, die vorherige Messung einen Gewichtungsfaktor von 9/10, ..., und die erste Messung einen Gewichtungsfaktor von 1/10. Hierdurch wird zum einen sichergestellt, dass die aktuellste Messung am stärksten berücksichtigt wird, zum anderen aber auch gewährleistet, dass die aktuellste Messung die vorherigen Messungen nicht vollständig "überstimmen" kann. Dies dient einem Sicherheitsaspekt, da es vorkommen kann, dass der aktuellsten Messung "falsche Daten" zugrunde liegen. Abstrakt formuliert ist die Gewichtung also so zu wählen, dass eine Summe der Gewichte der vorherigen Messungen größer ist als die Gewichtung der aktuellsten Messung.In one exemplary embodiment, a weighted consideration taking into account a history of the data tuple G is applied during the check. For example, each of the vehicles can add to the data tuple G its own measurements. When checking the dangerous object, the last measurement is then weighted the most. This is realized by a corresponding change in the data tuple G by the respective vehicle. For example, if the volume of history data is limited to the last ten measurements, in which case only this maximum volume can be added to the data tuple G in order to reduce data traffic, then the following method can be used the most recent measurement gets a weighting factor of 10/10, the previous measurement a weighting factor of 9/10, ..., and the first measurement a weighting factor of 1/10. On the one hand, this ensures that the most recent measurement is taken into account to the greatest extent, but on the other hand it also ensures that the most recent measurement cannot completely "override" the previous measurements. This serves as a security aspect, as it can happen that the most recent measurement is based on "wrong data". In abstract terms, the weighting is to be selected in such a way that the sum of the weights of the previous measurements is greater than the weighting of the most recent measurement.

Bevorzugt sind das erste und/oder das zweite Fahrzeug selbstfahrende Autos.The first and/or the second vehicle are preferably self-driving cars.

Dies bietet den Vorteil, dass diese das Daten-Tupel G bei ihren Fahrentscheidungen vollständig berücksichtigen können.This offers the advantage that they can fully consider the data tuple G in their driving decisions.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug angeben, das eingerichtet ist zum Erzeugen, Senden, Empfangen und Verarbeiten eines Broadcast-Signal nach einem der vorstehenden Ansprüche.According to a second aspect of the invention, a vehicle is specified which is set up to generate, send, receive and process a broadcast signal according to one of the preceding claims.

Ein solches Fahrzeug hat den Vorteil, dass es als dezentraler Gefahrensignalen-Detektor, und dezentraler mobiler Funkmast von Gefahrensignalen dienen kann und somit andere Fahrzeuge effektiv vor einem Gefahren-Objekt warnen kann. Zudem kann ein solches Fahrzeug selbst von einer Gefahrenwarnung durch andere Fahrzeuge profitieren, indem es das Daten-Tupel G bei seinen Fahrentscheidung berücksichtigt. Insbesondere ist das Fahrzeug vollständig selbstfahrend. Dieses Konzept ermöglicht eine flächendeckende Überwachung von Gefahrensituation, die andernfalls nur mit einer sehr kostenintensiven flächendeckenden Bestückung der Straßen mit Detektoren möglich wäre. Hardwaretechnisch ist ein solches Fahrzeug mit dem entsprechenden vorstehend erwähnten Sensoren ausgestattet, wobei auf dem Bordcomputer implementierte Algorithmen eingerichtet sind das Daten-Tupel G zu erzeugen, dieses abzusenden, zu empfangen und entsprechend zu bearbeiten.Such a vehicle has the advantage that it can serve as a decentralized danger signal detector and decentralized mobile radio mast of danger signals and can thus effectively warn other vehicles of a dangerous object. In addition, such a vehicle can itself benefit from a hazard warning from other vehicles by taking the data tuple G into account in its driving decision. In particular, the vehicle is fully self-driving. This concept enables a comprehensive monitoring of dangerous situations, which would otherwise only be possible with a very cost-intensive comprehensive equipping of the streets with detectors. In terms of hardware, such a vehicle is equipped with the corresponding sensors mentioned above, with algorithms implemented on the on-board computer being set up to generate the data tuple G, to send it, to receive it and to process it accordingly.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug angegeben, das eingerichtet ist zum Empfangen und Verarbeiten eines Broadcast-Signal nach einem der vorstehenden Ansprüche.According to a third aspect of the invention, a vehicle is specified which is set up to receive and process a broadcast signal according to one of the preceding claims.

Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung kostengünstiger konstruiert werden kann, da es auf die Sensoreinheiten verzichten kann, dennoch kann das Fahrzeug von dem Daten-Tupel G profitieren und die Gefahrenlage bei seiner Fahrentscheidung berücksichtigen und/oder den Fahrer auf eine mögliche Gefahrenlage hinweisen.This has the advantage that the vehicle can be constructed more cost-effectively according to the third aspect of the invention since it can do without the sensor units, but the vehicle can still benefit from the data tuple G and take into account the risk situation when making its driving decision and/or the driver indicate a possible risk.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein System angegeben, wobei das System ein Fahrzeug, wie vorstehend beschrieben, und eine Mobilfunkstation mit Zugang zu einem Mobilfunknetz aufweist. Das System ist eingerichtet zum Ausführen eines der vorhergehend beschriebenen Verfahren..According to a fourth aspect of the invention, a system is specified, the system having a vehicle as described above and a mobile radio station with access to a mobile radio network. The system is set up to perform one of the methods described above.

Dieses System bietet den Vorteil, dass die von einem ersten Fahrzeug gesendeten Daten-Tupel G auch dann ein zweites Fahrzeug erreichen können, wenn sich dieses außerhalb des Sendereichweite des ersten Fahrzeugs befindet.This system offers the advantage that the data tuple G sent by a first vehicle can also reach a second vehicle when it is outside the transmission range of the first vehicle.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Figur erläutert:

Fig. 1:
zeigt schematisch ein System zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2:
zeigt eine Aktualisierung eines Daten-Tupel G durch einen auf einem Bordcomputer eines Fahrzeugs implementierten Algorithmus.
Fig. 3:
zeigt einen beispielhaften Aufbau des Daten-Tupels G.
Fig. 4:
zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens, insbesondere auf dem Bordcomputer des Fahrzeugs.
Fig. 5:
zeigt exemplarisch ein Fahrzeug, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Preferred exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying figure:
Figure 1:
shows schematically a system for carrying out the method according to the invention.
Figure 2:
shows an update of a data tuple G by an algorithm implemented on an on-board computer of a vehicle.
Figure 3:
shows an example structure of the data tuple G.
Figure 4:
shows a flowchart of the method, in particular on the vehicle's on-board computer.
Figure 5:
shows an example of a vehicle that is suitable for carrying out the method according to the invention.

Nachfolgend werden zahlreiche Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen ausführlich erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist dabei nicht auf die konkret genannten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr lassen sich die hier genannten Merkmale beliebig zu erfindungsgemäßen Ausführungsformen kombinieren, sofern dies nachfolgend nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.Numerous features of the present invention are explained in detail below on the basis of preferred embodiments. The present disclosure is not limited to those specifically mentioned Combinations of features limited. Rather, the features mentioned here can be combined as desired to form embodiments according to the invention, unless this is expressly excluded below.

Fig. 1 zeigt schematisch ein System 10, insbesondere ein Kommunikationssystem 10, zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das System 10 umfasst zumindest ein erstes Fahrzeug 15, das während der Fahrt auf einer Fahrbahn 35 ein Gefahren-Objekt 30 wahrnehmen kann. Bei der Detektion dieses Gefahren-Objekts 30 kann ein Bordcomputer des ersten Fahrzeugs 15 eine Gefahren-Objektmarkierung generieren und diese als ein Broadcast-Signal versenden. Dieses Broadcast-Signal kein von weiteren Fahrzeugen, in Fig. 1 von einem zweiten Fahrzeug 20 und einen dritten Fahrzeug 25 empfangen und verarbeitet werden. Zusätzlich kann das Broadcast-Signal von einer Basisstation 40 eines Mobilfunknetzes empfangen werden. 1 FIG. 1 schematically shows a system 10, in particular a communication system 10, for carrying out the method according to the invention. The system 10 includes at least a first vehicle 15 that can perceive a dangerous object 30 while driving on a roadway 35 . When this dangerous object 30 is detected, an on-board computer of the first vehicle 15 can generate a dangerous object marking and send this as a broadcast signal. This broadcast signal no further vehicles, in 1 received and processed by a second vehicle 20 and a third vehicle 25 . In addition, the broadcast signal can be received by a base station 40 of a mobile radio network.

Um das Gefahren-Objekt 30 effektiv detektieren zu können, ist das erste Fahrzeug 15 mit elektrooptischen Sensoren, insbesondere verschiedenartigen Sensoren, versehen. Das Fahrzeug 15 weist also eine intelligente Sensorik zur Erkennung der Umgebung und zur Eigenpositionsbestimmung und eine Sende-/Empfangseinrichtungen zur drahtlosen Kommunikation auf. Dieses liegt unter anderem bei autonom oder teil-autonom fahrenden Fahrzeugen vor. Das Fahrzeug 15 hat im ITS "Intelligent Transport System" eine eindeutige Fahrzeug-ID. Dies kann z.B. das Kennzeichen sein, aber auch eine ID im Mobilfunknetz (MSISDN). Im ITS ist eine Liste mit Gefahren-IDs definiert, die die Art der Gefahrenmeldung definiert.In order to be able to effectively detect the dangerous object 30, the first vehicle 15 is provided with electro-optical sensors, in particular various types of sensors. The vehicle 15 therefore has an intelligent sensor system for recognizing the surroundings and for determining its own position and a transceiver for wireless communication. This is the case, for example, with autonomous or semi-autonomous vehicles. The vehicle 15 has a unique vehicle ID in the ITS "Intelligent Transport System". This can be the license plate, for example, but also an ID in the mobile network (MSISDN). A list of hazard IDs is defined in the ITS, which defines the type of hazard notification.

Bei diesen Sensoren kann es sich beispielsweise um Lidar, Radar, Infrarot und/oder digitale Stereokameras handeln. Infrarotkameras sind für lebende Objekte und lebende Objekte in der Nacht, da "leblose" Materialien in der Nacht eher die gleiche Temperatur wie die Umgebung haben.These sensors can be, for example, lidar, radar, infrared and/or digital stereo cameras. Infrared cameras are for living objects and living objects at night, since "inanimate" materials at night are more likely to be the same temperature as their surroundings.

Diese Sensoren sind insbesondere geeignet sichtbare Oberflächen von Objekten zu detektieren. Die sichtbare Oberfläche ist die vom jeweiligen Sensor detektierbare Oberfläche des Objektes. Bei den Sensoren Lidar, Radar und digitale Stereo Kamera ist das identisch mit dem was ein menschliches Auge, wenn es nah genug dran ist, auch sehen würde, also die geometrische Oberfläche des "Objekt-Materials".These sensors are particularly suitable for detecting visible surfaces of objects. The visible surface is the surface of the object that can be detected by the respective sensor. With the sensors lidar, radar and digital stereo camera, this is identical to what a human eye would also see if it were close enough, i.e. the geometric surface of the "object-material".

Bei der Infrarot Kameras wird die "thermale" Oberfläche ggfs. leicht unterschiedlich von der geometrischen bestimmt, da in diesem Fall auch die Temperaturübertragung der tieferen Materialschichten die Wärme der geometrischen Oberfläche beeinflusst.In the case of the infrared cameras, the "thermal" surface may be determined slightly differently from the geometric one, since in this case the temperature transfer of the deeper layers of material also influences the heat of the geometric surface.

Die Bestimmung eines Objekts als Gefahren-Objekt kann technisch wie folgt realisiert werden:

  • Bestimmung der Geometrie: Überschreitungen von Grenzwerten zu Größe/Ausdehnung.
  • Bestimmung der Position: Wenn sich das Objekt 30 auf der Fahrbahn/Fahrfläche 35 befindet und sich von der normalen/erwarteten Fahrbahn/-fläche signifikant unterscheidet.
  • Bestimmung der Kinematik und Position: Wenn sich das Objekt 30 in Richtung Fahrbahn/Fahrfläche 35 bewegt und diese bald erreichen könnte.
  • Datenbankabgriff/Vergleich: bzgl. bekannter Klassifizierungen mit den erfassten Eigenschaften
    • ∘ initial gescannter Objektoberflächenabschnitte/Konturlinien und
    • ∘ später ggfs. vervollständigter 3D Rundum Vervollständigung und
    • ∘ der Objekt Temperatur.
The determination of an object as a dangerous object can be implemented technically as follows:
  • Geometry Determination: Exceeding size/extent limits.
  • Determination of the position: When the object 30 is on the roadway/roadway 35 and differs significantly from the normal/expected roadway/roadway.
  • Determining the kinematics and position: When the object 30 is moving in the direction of the roadway/roadway 35 and could soon reach it.
  • Database access/comparison: regarding known classifications with the recorded properties
    • ∘ initially scanned object surface sections/contour lines and
    • ∘ later, if necessary, completed 3D all-round completion and
    • ∘ the object temperature.

Alle der genannten Sensoren können die Richtung zu einem beliebigen Objektpunkt bestimmen. Die Richtung kann in einem globalen/standardisierten Koordinatensystem ermittelt werden, das alle Fahrzeuge 15, 20, 25 kennen.All of the sensors mentioned can determine the direction to any object point. The direction can be determined in a global/standardized coordinate system that all vehicles 15, 20, 25 know.

Jedes Fahrzeug 15, 20, 25 weist zudem ein lokales fahrzeugfestes Koordinatensystem auf, das sich zum globalen Koordinatensystem translatorisch und rotatorisch in Abhängigkeit der Fahrzeugbewegung bewegt. Diese Transformation von einem System ins andere System ist als Funktion der Zeit/Fahrzeugbewegung bekannt. Jedes Sensor-Koordinatensystem ist i.d.R. starr zum Fahrzeug Koordinatensystem und die Transformation von einem System ins andere ist bekannt. Selbst Bewegungen des Sensor Koordinatensystem im Fahrzeug können ins Fahrzeugkoordinatensystem umgerechnet werden, da diese Bewegungen von den Steuerungssystemen ermittelt werden. Somit sind alle Richtungsmessungen der Sensoren als Strahlen im globalen Koordinatensystem bekannt. Da ein Punkt des Strahls im Fahrzeug in seiner 3D Position bekannt ist, ist auch der Strahl eindeutig im Raum definiert.Each vehicle 15, 20, 25 also has a local vehicle-fixed coordinate system that moves in translation and rotation relative to the global coordinate system as a function of the vehicle movement. This transformation from one system to another is known as a function of time/vehicle motion. Each sensor coordinate system is usually rigid to the vehicle coordinate system and the transformation from one system to another is known. Even movements of the sensor coordinate system in the vehicle can be converted into the vehicle coordinate system, since these movements are determined by the control systems. Thus, all direction measurements from the sensors are known as rays in the global coordinate system. Since the 3D position of one point of the beam in the vehicle is known, the beam is also clearly defined in space.

Der Abstand des einen Punktes im Fahrzeug zu dem Objektoberflächenpunkt wird bei Radar und Lidar hochgenau bestimmt.With radar and lidar, the distance between one point in the vehicle and the object surface point is determined with great precision.

Hierdurch sind von jedem Strahl die Anfangskoordinate, Richtung und Abstand zum Objektpunkt bekannt, woraus über sogenanntes polares Anhängen die 3D Position des Objektoberflächenpunktes in einem globalen Koordinatensystem ermittelt werden kann. Durch schnelles Abscannen wird die sichtbare Oberfläche in 3D ermittelt.As a result, the initial coordinates, direction and distance to the object point are known for each ray, from which the 3D position of the object surface point can be determined in a global coordinate system via so-called polar appending. The visible surface is determined in 3D by fast scanning.

Mono-Kameras scannen ohne Zeitverzögerung, da die gesamte Aufnahme zum gleichen Zeitpunkt gemacht wurde. Sie liefern nur Richtungen, aber keine Distanzen. Die Beobachtungen bei Kameras sind Bildkoordinaten auf dem CCD/CMOS Chip von abgebildeten Objektpunkten.Mono cameras scan without any time lag since the entire recording was made at the same time. They only provide directions, not distances. Camera observations are image coordinates on the CCD/CMOS chip of imaged object points.

Stereo Kameras arbeiten bei der Distanzmessung anders. Dort wird die Distanz zum Objektpunkt über den Strahlenschnitt zweier unterschiedlicher Aufnahmen (andere Kamera Positionen und ggf. auch andere Kameraorientierungen) und deren jeweils zugeordneten Kamerastrahlen bestimmbar. Gleichzeit wird durch den Strahlenschnitt die 3D Position am Objekt aber direkt eindeutig in 3D bestimmt, wodurch die Distanz dann als Abstand zwischen Kamera Projektionszentrum und Objektposition über einen 3D Pythagoras bestimmt wird.Stereo cameras work differently when measuring distance. There, the distance to the object point can be determined via the beam intersection of two different recordings (other camera positions and possibly also different camera orientations) and their respectively assigned camera beams. At the same time, the 3D position on the object is clearly determined directly in 3D by the beam section, whereby the distance is then determined as the distance between the camera projection center and the object position using a 3D Pythagoras.

Alle Sensoren kontrollieren sich gegenseitig und haben sich ergänzende Eigenschaften bzgl. Schnelligkeit der Erfassung, Genauigkeit bzgl. Objektabstand, etc.All sensors check each other and have complementary properties in terms of speed of detection, accuracy in terms of object distance, etc.

Es kann davon ausgegangen werden, dass ein autonom fahrendes Fahrzeug mit 1 cm Genauigkeit seine 3D Position im globalen Koordinatensystem kennt und auch eine Fahrbahn Geometrie mit 1-3 cm Genauigkeit ausmessen kann. Die Sensoren des Fahrzeugs 15, 20, 25 ermöglichen die Objektpunkte (Fahrbahnränder oder Gefahrenobjekte) je nach Distanz zumindest mit 1 cm bis 5 cm Genauigkeit zu bestimmen. Diese Objektgenauigkeit eines mehrfach erfassten Gefahrenobjektes kann sogar noch höher sein, insb. dann, wenn das Objekt 30 statisch ist.It can be assumed that an autonomously driving vehicle knows its 3D position in the global coordinate system with an accuracy of 1 cm and can also measure a roadway geometry with an accuracy of 1-3 cm. The sensors of the vehicle 15, 20, 25 enable the object points (roadside edges or dangerous objects) to be determined with an accuracy of at least 1 cm to 5 cm, depending on the distance. This object accuracy of a dangerous object that has been detected multiple times can be even higher, especially when the object 30 is static.

Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel des Verfahrens beschrieben:
Auf einer befahrenen Straße 35 befindet sich eine Gefahren-Objekt 30, wie etwa ein defektes Fahrzeug, ein Tier oder ein gefährlicher Straßenschaden. Das erste Fahrzeug 15 erkennt die Gefahr mithilfe seiner elektrooptischen Messinstrumente (Kamera/Sensoren). Ein autonom steuerbares Fahrzeug wird Sensoren aufweisen, die ein Gefahren-Objekt 30 Punkt für Punkt auf der sichtbaren Oberfläche des Objektes erfassen kann und somit ein 3-D Model der sichtbaren Oberfläche bzgl. eines 3D Koordinatensystem (mit z-Achse vertikal in Richtung Schwerkraft), das allen autonom fahrenden Fahrzeugen 15, 20, 25 bekannt ist, ermitteln. Dieses ist dadurch gewährleistet, dass von dem ersten Fahrzeug 15 Richtungen und Entfernung zu jedem sichtbaren Oberflächenpunkt ausreichend zeitgleich bestimmbar sind.
A concrete exemplary embodiment of the method is described below:
A dangerous object 30 is located on a busy road 35, such as a defective vehicle, an animal or dangerous road damage. The first vehicle 15 recognizes the danger using its electro-optical measuring instruments (camera/sensors). An autonomously controllable vehicle will have sensors that can detect a dangerous object 30 point by point on the visible surface of the object and thus a 3D model of the visible surface with respect to a 3D coordinate system (with z-axis vertical in the direction of gravity). , which is known to all autonomously driving vehicles 15, 20, 25. This is ensured by the fact that the first vehicle 15 can determine the direction and distance to each visible surface point sufficiently at the same time.

Aus diesen Oberflächenpunkten und ihren Koordinaten kann die auf einem Bordcomputer implementierte Software des ersten Fahrzeugs 15 einen Schwerpunkt S den Gefahren-Objekts 30 bestimmen und von diesem z.B. die Ausdehnungen in Richtung der Koordinatenachsen berechnen, wodurch ein solches Objekt in seiner Position durch drei Koordinaten (Sx, Sy, Sz) und in der Ausdehnung durch sechs Abstände (-dx, +dx, -dy, +dy, -dz, +dz) relativ zum Schwerpunkt S bestimmt ist. Diese Bestimmungsgrößen sind je Fahrzeug 15, 20, 25, welches diese Bestimmung durchführt, nur von der Güte G der Sensorik des Fahrzeugs 15, 20, 25, von der Position P des Fahrzeugs 15, 20, 25 und der Ausrichtung A des Fahrzeugs 15, 20, 25 im 3D Koordinatensystem relativ zum Gefahren-Objekt 30 abhängig, sofern das Objekt ein statisches und nicht deformiertes Objekt bezüglich aller unterschiedlichen Erfassungszeitpunkte ist.From these surface points and their coordinates, the software of the first vehicle 15 implemented on an on-board computer can determine a center of gravity S of the dangerous object 30 and from this, for example, calculate the extensions in the direction of the coordinate axes, whereby such an object can be determined in its position by three coordinates (Sx , Sy, Sz) and is determined in extension by six distances (-dx, +dx, -dy, +dy, -dz, +dz) relative to the center of gravity S. For each vehicle 15, 20, 25 that carries out this determination, these determination variables only depend on the quality G of the sensors of the vehicle 15, 20, 25, on the position P of the vehicle 15, 20, 25 and on the alignment A of the vehicle 15, 20, 25 in the 3D coordinate system relative to the danger object 30 depending if the object is a static one and undeformed object with respect to all different detection times.

Diese Erfassung und Objektbeschreibung ist lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Andere technische Realisierung sind möglich, z.B. müssen die sechs Abstände nicht in den Achsrichtungen des übergeordneten Koordinatensystems definiert werden, sondern können bzgl. den Richtungen x=in Fahrtrichtung der Straße und y=quer zur Fahrtrichtung der Straße und z-Achse wie üblich definiert werden. Hierdurch würde im Falle einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs 15 eine "bessere" Information vorliegend. Zusätzlich könnten auch noch die äußeren Konturen links und rechts von der Fahrtrichtung als Zusatzinformation bestimmt werden. Die Bestimmungen all dieser geometrischen Größen sind dem Fachmann bekannt. Werden die Größen durch Überbestimmungen ermittelt, so z.B. aus Lidar und Kamera -Messungen zugleich oder aber von einem Fahrzeug 15 zu leicht unterschiedlichen Zeitpunkten, so können zu allen geometrischen Größen nochmals verbesserte Genauigkeitsmaße ermittelt werden, z.B. Gaußsche Standardabweichungen, die die ca. 68% Vertrauensintervalle der Parameter angeben. "Nochmals verbesserte" bezieht sich auf eine Bestimmungsgenauigkeit mit nur einer einzigen Methode, z. B. nur Lidar. Bei der Anwendung nur einer Methode erhält man aber Genauigkeitsmaße, da man sich dann auch die bekannte innere Messgenauigkeit dieser Methode in der aktuellen technischen Systemausführung beziehen kann.This detection and object description is only a preferred embodiment. Other technical implementations are possible, e.g. the six distances do not have to be defined in the axis directions of the superordinate coordinate system, but can be defined as usual with regard to the directions x=in the direction of travel of the road and y=transverse to the direction of travel of the road and z-axis. As a result, “better” information would be available if the vehicle 15 were to drive past. In addition, the outer contours to the left and right of the direction of travel could also be determined as additional information. The determination of all these geometric quantities are known to those skilled in the art. If the variables are determined by over-determination, e.g. from lidar and camera measurements at the same time or from a vehicle 15 at slightly different points in time, improved accuracy dimensions can be determined for all geometric variables, e.g. Gaussian standard deviations, which account for the approx. 68% confidence intervals specify the parameter. "Further improved" refers to a determination accuracy with only a single method, e.g. B. Lidar only. If only one method is used, however, one obtains accuracy measures, since one can then also refer to the known internal measurement accuracy of this method in the current technical system design.

Liegen die Messungen nicht in ausreichender Dichte und Güte vor, kann diese Information in dem Broadcast-Signal, insbesondere in dem Daten-Tupel G, in einem Informationsfeld über die Größe der Standardabweichungen der Messungen ausgewiesen werden und von Empfängern der Nachricht erkannt und berücksichtigt werden.If the measurements are not available in sufficient density and quality, this information can be identified in the broadcast signal, in particular in the data tuple G, in an information field about the size of the standard deviations of the measurements and recognized and taken into account by recipients of the message.

Es können die folgenden Daten gemessen und/oder ausgewertet in dem Daten-Tupel G übermittelt werden.The following data can be measured and/or evaluated in the data tuple G.

Eine von dem ersten Fahrzeug 15 selbst generierte eindeutige ID der Gefahrenmeldung kann sich aus folgenden Informationen zusammensetzen: i) Gefahren-ID, welche die Art der Gefahr spezifiziert; ii) eigene Fahrzeug-ID, welche eindeutig festlegt von welchem Fahrzeug das Daten kritische Tupel G gesendet wird; iii) eine laufende Nummer der Gefahrenmeldung, sodass zugeordnet werden kann, ob eine Gefahr bereits gesendet wurde; iv) eine oder mehrere Zeitstempel, wobei ein erster Zeitstempel beispielsweise den ersten Erfassungszeitpunkt des Objekts 30 und ein zweiter Zeitstempel den letzten Erfassungszeitpunkt des Objekts 30 angibt; v) eine Position des Gefahren-Objekts 30, insbesondere in den standardisierten Koordinaten; vi) eine Ausdehnung und oder Orientierung des Gefahren-Objekts 30; vii) Informationen über die Güte der Messungen der Sensoren, insbesondere in Standardabweichungen der Einzelmessungen; viii) ein Informations-Flag, das das Gefahren-Objekt 30 als statisches oder als bewegliches Objekt kennzeichnet.A unique ID of the hazard report generated by the first vehicle 15 itself can be composed of the following information: i) hazard ID specifying the type of hazard; ii) own vehicle ID, which clearly defines the vehicle from which the data-critical tuple G is sent; iii) a sequence number of the hazard message so that it can be identified whether a hazard has already been sent; iv) one or more time stamps, a first time stamp indicating, for example, the first time the object 30 was detected and a second time stamp indicating the last time the object 30 was detected; v) a position of the dangerous object 30, in particular in the standardized coordinates; vi) an extent and/or orientation of the danger object 30; vii) Information about the quality of the measurements of the sensors, in particular in standard deviations of the individual measurements; viii) an information flag identifying the danger object 30 as a static or moving object.

Das erste Fahrzeug 15 kann den Gefahrenhinweis, insbesondere als das Daten-Tupel G, bezüglich des Gefahren-Objekt 30 vermittels des Broadcast-Signals an die anderen Fahrzeuge 20, 25, bei denen es sich um Folge Fahrzeuge und/oder entgegenkommende Fahrzeuge handelt, versenden. Dieser Gefahrenhinweis kann von den anderen Fahrzeugen 20, 25 sowohl bei ihrer Fahrentscheidung berücksichtigt werden, als auch von den anderen Fahrzeugen 20, 25 überprüft werden, um die Qualität der Information der Gefahrenmeldung/des Gefahrenhinweises zu verbessern.The first vehicle 15 can send the hazard warning, in particular as the data tuple G, with regard to the hazard object 30 by means of the broadcast signal to the other vehicles 20, 25, which are following vehicles and/or oncoming vehicles . This hazard warning can be taken into account by the other vehicles 20, 25 when making their driving decision and can also be checked by the other vehicles 20, 25 in order to improve the quality of the information in the hazard warning/hazard warning.

Um das Broadcast-Signal zu übertragen nutzt das Fahrzeug 15 ein Kommunikationsverfahren wie etwa den PC5-Sidelink, welcher in gängigen Implementierungen in Fahrzeugen einen Senderadius von etwa 400 m aufweist und insbesondere für die unmittelbare "Fahrzeug-zu-Fahrzeug"-Kommunikation geeignet ist. Die PC5-Kommunikation funktioniert vorteilhaft auch außerhalb von Mobilfunknetzen. Hierdurch werden auch Fahrzeuge erreicht, die in andere Mobilfunknetze eingewählt sind. Je mehr Fahrzeuge an dem Verfahren teilnehmen, desto schneller und besser funktioniert das Verfahren. Zudem funktioniert das Verfahren auch in Gebieten, in denen kein Mobilfunknetz verfügbar ist, das Mobilfunknetz ausgefallen ist, oder Mobilfunknetze untereinander inkompatibel sind. In dem Fall allerdings, dass vermittels des PC5-Broadcast-Signals kein anderes Fahrzeug 20, 25 erreicht werden kann, wird das Broadcast-Signal als Cell-Broadcast an eine erreichbare Basisstation 40 gesendet. Diese Basisstation 40 kann dann das Broadcast-Signal für einen vordefinierten Zeitraum in regelmäßigen Abständen abstrahlen, sodass falls neue Fahrzeuge in ihrem Funkbereich einfahren, effektiv vor der Gefahr gewarnt werden. Die Basisstation 40 kann das Daten-Tupel G zusätzlich auch an einen Server 45 weiterleiten. Der Server 45 kann wiederum andere Basisstationen über den Gefahrenhinweis informieren und/oder den Gefahrenhinweis beispielsweise an Rettungskräfte weiterleiten.In order to transmit the broadcast signal, the vehicle 15 uses a communication method such as the PC5 sidelink, which in current implementations in vehicles has a transmission radius of around 400 m and is particularly suitable for direct “vehicle-to-vehicle” communication. The PC5 communication also works advantageously outside of mobile radio networks. This means that vehicles that are dialed into other mobile radio networks can also be reached. The more vehicles that take part in the process, the faster and better the process works. In addition, the method also works in areas where no mobile network is available, the mobile network has failed, or mobile networks are incompatible with each other. However, in the event that no other vehicle 20, 25 can be reached by means of the PC5 broadcast signal, the broadcast signal is sent as a cell broadcast to a reachable base station 40 sent. This base station 40 can then emit the broadcast signal for a predefined period of time at regular intervals, so that if new vehicles drive into its radio range, warnings of the danger are effectively given. The base station 40 can also forward the data tuple G to a server 45 . The server 45 can in turn inform other base stations about the hazard warning and/or forward the hazard warning to rescue services, for example.

Nachdem das Daten-Tupel G von dem ersten Fahrzeug 15 abgesendet wurde, wird dieses von dem zweiten Fahrzeug 20 empfangen. Anhand der Positionsinformationen des Gefahren-Objekts 30 in dem Daten-Tupel G Gefahr und seiner eigenen Positions- und Bewegungsinformationen (und ggfs. seiner aktuellen Navigationsroute) kann das zweite Fahrzeug 20 extrapolieren, wann es an der Gefahr vorbeifahren wird und kann sich entsprechend vorbereiten (z.B. langsamer fahren). Das zweite Fahrzeug 20 berücksichtigt hierbei sowohl die Information über seinen aktuellen Standort als auch seinen Geschwindigkeitsvektor sowie seine geplante Route im Verhältnis zur benötigten Zeit bis dem Gefahren-Objekt 30.After the data tuple G has been sent by the first vehicle 15 , it is received by the second vehicle 20 . Using the position information of the hazard object 30 in the data tuple G hazard and its own position and movement information (and possibly its current navigation route), the second vehicle 20 can extrapolate when it will drive past the hazard and can prepare accordingly ( e.g. drive slower). The second vehicle 20 takes into account both the information about its current location and its speed vector as well as its planned route in relation to the time required to reach the dangerous object 30.

Sobald das zweite Fahrzeug 20 das Gefahren-Objekt 30 selbst erfassen kann, bewertet es den Gefahrenhinweis, also das Daten-Tupel G, welchen es von dem ersten Fahrzeug 15 erhalten hat.As soon as the second vehicle 20 can detect the dangerous object 30 itself, it evaluates the danger warning, ie the data tuple G, which it received from the first vehicle 15 .

Das zweite Fahrzeug 20 hat hierbei insbesondere die Möglichkeit das Gefahren-Objekt zu bestätigen, zu bestätigen und gegebenenfalls die Informationen des Daten-Tupels G zu aktualisieren oder den Gefahrenhinweis abzulehnen. Insbesondere nutzt das zweite Fahrzeug 20 hierbei seine eigenen elektrooptischen Sensoren, um die erhaltenen Daten mit denen des empfangenen Daten-Tupels G abzugleichen.In this case, the second vehicle 20 has in particular the option of confirming the dangerous object, confirming it and, if necessary, updating the information in the data tuple G or rejecting the danger warning. In particular, the second vehicle 20 uses its own electro-optical sensors to compare the data received with those of the data tuple G received.

Hierbei kann das zweite Fahrzeug 20 seine eigene FZG-ID mit Zeitstempel und ggf. abweichendem Ort, durch seine eigene Gefahrenbewertung angereichert, in die Gefahrenmeldung, also das Daten-Tupel G, einfügen: (Gefahr-ID; erstes Fahrzeug 15-ID; erstes Fahrzeug 15-lfd-Nr; erstes Fahrzeug15-Ort; erstes Fahrzeug 15-Zeitstempel; zweites Fahrzeug 20-ID, [zweites Fahrzeug 20-Ort]; zweites Fahrzeug 20-Zeitstempel, zweites Fahrzeug 20-Gefahrenbewertung (bestätigen, ändern, ablehnen)).Here, the second vehicle 20 can insert its own FZG-ID with a time stamp and possibly a different location, enriched by its own risk assessment, into the risk report, i.e. the data tuple G: (risk ID; first vehicle 15-ID; first Vehicle 15 serial number; first vehicle 15 location; first vehicle 15 time stamp; second vehicle 20 ID, [second vehicle 20 place]; second vehicle 20 timestamp, second vehicle 20 threat assessment (confirm, change, reject)).

Das zweite Fahrzeug 20 kann von ihm wiederum an andere Fahrzeuge, insbesondere an das dritte Fahrzeug 25, gesendete Daten-Tupel G mit seiner eindeutigen Fahrzeug-ID signieren. Hierbei bleibt die initiale eindeutige ID der Gefahr, erzeugt von dem ersten Fahrzeug 15, im Allgemeinen erhalten.The second vehicle 20 can in turn sign data tuple G sent by it to other vehicles, in particular to the third vehicle 25, with its unique vehicle ID. In this case, the initial unique ID of the hazard generated by the first vehicle 15 is generally retained.

Sollte die Abweichung der durch das zweite Fahrzeug 20 gemessenen Werte, die das Gefahren-Objekt 30 charakterisieren, zu stark von den entsprechend gemessenen Werten des ersten Fahrzeugs 15 abweichen und wird das Gefahren-Objekt im Umfeld der durch das erste Fahrzeug 15 zu mitgeteilten Position trotzdem erkannt, wird das zweite Fahrzeug 20 eine neue eindeutige ID für diese Gefahr verwenden und anschließend ein entsprechendes Daten-Tupel G erzeugen. In diesem Fall wird das zweite Fahrzeug 20 den Gefahrenhinweis des ersten Fahrzeugs 10 konsequenterweise auch ablehnen. Ob die erhaltenen unterschiedlichen Gefahrenpositionen "zu groß" sind, ist auch bezogen auf den Zeitunterschied der jeweiligen Messungen zu bewerten.Should the deviation of the values measured by the second vehicle 20, which characterize the dangerous object 30, deviate too much from the correspondingly measured values of the first vehicle 15, and the dangerous object will still be in the vicinity of the position to be communicated by the first vehicle 15 detected, the second vehicle 20 will use a new unique ID for this hazard and then generate a corresponding data tuple G. In this case, the second vehicle 20 will consequently also reject the hazard warning from the first vehicle 10 . Whether the different danger positions obtained are "too large" must also be assessed in relation to the time difference between the respective measurements.

In einem nächsten Schritt empfangen weitere Fahrzeuge, insbesondere das dritte Fahrzeug 25, das nunmehr von dem zweiten Fahrzeug 20 ausgesendete Broadcast-Signal. Ein jedes Fahrzeug führt, wenn dies technisch möglich ist, dieselben Schritte wie das Fahrzeug durch, von dem es das Broadcast-Signal erhalten hat. Hierdurch wird eine immer höhere Informationsdichte des Gefahren-Objekts 30 erzeugt. Vorzugsweise bewerten die weiteren Fahrzeuge ihre eigenen Messergebnisse des Gefahren-Objekts 30 nicht nur relativ zu dem ersten Fahrzeug 15, sondern relativ zu allen anderen Fahrzeugen, die ihrerseits das Daten-Tupel G aktualisiert und/oder bestätigt haben, also insbesondere immer relativ zu der aktuellsten Bestätigung.In a next step, further vehicles, in particular third vehicle 25, receive the broadcast signal now transmitted by second vehicle 20. If technically possible, each vehicle carries out the same steps as the vehicle from which it received the broadcast signal. As a result, an ever increasing information density of the dangerous object 30 is generated. Preferably, the other vehicles evaluate their own measurement results of the dangerous object 30 not only relative to the first vehicle 15, but relative to all other vehicles, which in turn have updated and/or confirmed the data tuple G, i.e. in particular always relative to the most recent one Confirmation.

Im einfachsten Fall nutzt ein Fahrzeug nur die neueste der vorherigen Gefahrenbeobachtung/-bewertung. Ein jeweils aktuelles Fahrzeug kann aber auch alle vorherigen Gefahrenbeobachtungen/-bewertungen der vorherigen Fahrzeuge über eine spezielle Gewichtungsfunktion zusammenfassend bewerten, um diese spezielle Gesamtbewertung mit seiner eigenen aktuelleren Gefahrenbeobachtung/-bewertung zu vergleichen. Hierbei gilt, dass je stärker die Messung eines bestimmten Fahrzeugs gewichtet wird, desto stärker werden die entsprechenden Messwerte bei der Erzeugung eines abgeänderten Gefahrenhinweises in Form des Daten-Tupels G berücksichtigt.In the simplest case, a vehicle only uses the latest from the previous hazard observation/evaluation. However, a current vehicle can also summarize all previous hazard observations/evaluations of the previous vehicles using a special weighting function rate to compare that particular overall rating to its own more recent hazard observation/assessment. The rule here is that the more the measurement of a specific vehicle is weighted, the more the corresponding measured values are taken into account when generating a modified hazard warning in the form of the data tuple G.

Diese Vorgehensweise ist dann besonders zweckmäßig, wenn ein bewegliches Gefahren-Objekt 30 bewertet werden soll, da aus den vorhergehenden Positionen des Gefahren-Objekts 1 bis (n-1) Geschwindigkeitsvektoren und/oder auch Beschleunigungsvektoren berechnet werden können. Sowohl Geschwindigkeit- als auch Beschleunigungsvektoren können charakteristisch/plausibel für unterschiedliche erkannte Gefahren-Objekte sein.This procedure is particularly expedient if a moving dangerous object 30 is to be evaluated, since speed vectors and/or also acceleration vectors can be calculated from the previous positions of dangerous object 1 to (n−1). Both speed and acceleration vectors can be characteristic/plausible for different recognized dangerous objects.

In der Gewichtungsfunktion kann auch die Güte der Einzelmessungen eines jeden vorherigen Fahrzeugs und die des aktuellen Fahrzeugs berücksichtigt werden, um die Messungen von besonders guten Sensoren eines der Fahrzeuge 15, 20, 25 stärker zu berücksichtigen. So kann z.B. für die Gefahrenposition, -ausdehnung und/oder -orientierung eine Standardabweichung ermittelt und gesendet werden. Nach jeder zusätzlichen Erkennung durch andere Fahrzeuge oder spätere wiederholte Erkennung eines gleichen Fahrzeuges wird die Gefahreninformation bestätigt/verdichtet/verbessert oder als nicht mehr existent bewertet. Die Qualität der Information wird also immer besser, je mehr Fahrzeuge in die Bewertung eingebunden sind.The quality of the individual measurements of each previous vehicle and that of the current vehicle can also be taken into account in the weighting function in order to take the measurements of particularly good sensors of one of the vehicles 15, 20, 25 more into account. For example, a standard deviation can be determined and sent for the hazard position, extent and/or orientation. After each additional detection by other vehicles or later repeated detection of the same vehicle, the hazard information is confirmed/condensed/improved or rated as no longer existent. The quality of the information improves as more vehicles are included in the evaluation.

In der Regel werden alle Fahrzeuge 15, 20, 25, die aus der gleichen Richtung kommen, sofern keine Objektverdeckungen vorliegen, das Gefahren-Objekt 30 in der Abfolge ihrer Fortbewegung von den nahezu gleichen Positionen mit den nahezu gleichen Ausrichtungen geometrisch erfassen und somit gut vergleichbare digitale Objektbeschreibungen liefern.As a rule, all vehicles 15, 20, 25 coming from the same direction, provided there is no obscuration of objects, will geometrically detect the dangerous object 30 in the sequence of their movement from almost the same positions with almost the same alignments and are therefore easily comparable deliver digital object descriptions.

Fahrzeuge, die aus anderen Wegen zu dem Objekt unterwegs sind, werden je nach Ausdehnung des Objektes etwas andere Beschreibungen des Gefahren-Objekts 30 messen. Die Messwerte sind also, insbesondere bei größeren Ausdehnungen und Verdeckungen, von folgenden Parametern der Annäherung - beispielsweise von folgenden Faktoren abhängig: der Fahrtrichtung der Fahrbahn, der Wahl der Fahrspur, der aktuellen Straße von der aus das Objekt erfasst werden kann, etc.Vehicles traveling to the object from other routes will measure slightly different descriptions of the hazard object 30 depending on the extent of the object. The measured values are therefore dependent on the following parameters, especially in the case of larger extents and occlusions Approach - depending on the following factors, for example: the direction of travel of the roadway, the choice of lane, the current street from which the object can be detected, etc.

Diese Parameter der Annäherung kann jedes Fahrzeug mit seiner Sensorik und/oder seinem Navigationssystem ermitteln und seiner Objektbeschreibung als Zusatzparameter hinzufügen, damit ein Fahrzeug, welches die Objekterkennung später als andere Fahrzeuge vornimmt, herausfinden kann mit welchen Parametern es seine eigenen Messwerte des Gefahren-Objekts 30 vergleichen kann und insb. welche Messwerte durch seine eigenen aktuellen Messungen verbessert werden können.Each vehicle can determine these parameters of the approach with its sensors and/or its navigation system and add it to its object description as additional parameters, so that a vehicle, which carries out the object recognition later than other vehicles, can find out with which parameters it uses its own measured values of the dangerous object 30 can compare and in particular which measured values can be improved by his own current measurements.

Die Verbesserung der übermittelten Messwerte des Daten-Tupel G erfolgt dann über das digitale bestmögliche "Übereinanderlegen" von potenziell nahezu gleichen Objektansichten. Das allgemeine Verfahren ist beispielsweise aus der Photogrammetrie bekannt als die "Mehrbildaufnahmen eines 3D Objektes mit mehreren Kameras aus unterschiedlichen Richtungen und von unterschiedlichen Positionen und zu unterschiedlichen Zeiten". Diese Mehrbildaufnahmen werden dann mittels sogenannter Bündelblockausgleichung verarbeitet und liefern wesentlich genauere Informationen als Einzelaufnahmen. Diese Bündelblockausgleichungen können auch einzelne Bilder (oder einzelne Objektbeschreibungen) zu bereits hochgenauen vorab ermittelten Mehrbild-Objektbeschreibungen/Objektmodellen sukzessive hinzufügen (Stichwort: Rekursive Parameterschätzung / Sequenzielle Ausgleichung). Diese Verfahren laufen vollautomatisch und für unsere Erfindung ausreichend schnell ab.The improvement of the transmitted measured values of the data tuple G then takes place via the best possible digital "superimposition" of potentially almost identical object views. The general procedure is known, for example, from photogrammetry as the "multiple images of a 3D object with multiple cameras from different directions and from different positions and at different times". These multi-image recordings are then processed using so-called bundle block adjustment and provide significantly more precise information than individual recordings. These bundle block adjustments can also successively add individual images (or individual object descriptions) to already highly accurate, previously determined multi-image object descriptions/object models (keyword: recursive parameter estimation / sequential adjustment). These processes run fully automatically and sufficiently quickly for our invention.

Fig. 2 zeigt eine Aktualisierung eines Daten-Tupel G durch einen auf einem Bordcomputer der Fahrzeuge 15, 20, 25 implementierten Algorithmus. 2 shows an update of a data tuple G by an algorithm implemented on an on-board computer of vehicles 15, 20, 25.

Da die Gefahrenhinweise in Form des Daten-Tupels G über das Broadcast-Signal von verschiedenen Fahrzeugen versendet werden, können Fahrzeuge für eine Gefahr mehrere konkurrierende Gefahrenhinweise erhalten, die unterschiedliche "Bestätigungsketten" aufweisen.Since the hazard warnings are sent in the form of the data tuple G via the broadcast signal from different vehicles, vehicles can receive several competing hazard warnings for a hazard, which have different “confirmation chains”.

Im Falle von konkurrierenden Nachrichten kann ein Fahrzeug anhand der eindeutigen ID erkennen, ob dieselbe Gefahr gemeint ist. Wenn dies der Fall ist, kann das Fahrzeug anhand der einzelnen Signaturen/Zeitstempel die genaue Historie nachvollziehen. Es kann also die beiden Gefahrenhinweise zu einem einzigen Gefahrenhinweis zusammenfügen und die Prozedur fortsetzen.In the case of competing messages, a vehicle can use the unique ID to identify whether the same hazard is meant. If this is the case, the vehicle can understand the exact history based on the individual signatures/timestamps. It can therefore combine the two hazard statements into a single hazard statement and continue the procedure.

Ein fünftes Fahrzeug kann ein erstes Broadcast-Signal 50 von dem dritten Fahrzeug 25 erhalten, in der das von dem ersten Fahrzeug 15 gemeldete Daten-Tupel G von dem zweiten Fahrzeug 20 und von dem dritten Fahrzeug 25 ist und ein zweites Broadcast-Signal 55 von einem vierten Fahrzeug, in der die von ersten Fahrzeug 15 gemeldete Gefahr nur dem vierten Fahrzeug bestätigt wurde. Das fünfte Fahrzeug kann dann die beiden Broadcast-Signale 50, 55 zu einem neuen Daten-Tupel G 60 zusammenfügen und hat somit die Bestätigungen von dem zweiten, dem dritten und dem vierten Fahrzeug.A fifth vehicle may receive a first broadcast signal 50 from the third vehicle 25 in which the data tuple G reported by the first vehicle 15 is from the second vehicle 20 and from the third vehicle 25 and a second broadcast signal 55 from a fourth vehicle in which the threat reported by first vehicle 15 was confirmed only to the fourth vehicle. The fifth vehicle can then combine the two broadcast signals 50, 55 into a new data tuple G 60 and thus has the confirmations from the second, the third and the fourth vehicle.

Wenn eine bestimmte Anzahl Fahrzeuge in Folge eine Gefahrenmeldung ablehnen, wird der Gefahrenhinweis verworfen. Die Gefahr ist somit nicht mehr existent bzw. beseitigt worden und die Prozedur kann abgeschlossen werden.If a certain number of vehicles reject a hazard message in a row, the hazard message is discarded. The danger no longer exists or has been eliminated and the procedure can be completed.

Wenn eine bestimmte Anzahl Fahrzeuge in Folge einer Gefahrenmeldung zustimmen, so gilt diese als "allgemein" anerkannt.If a certain number of vehicles agree as a result of a danger message, then this is considered "generally" accepted.

Ein "allgemein" anerkannter Gefahrenhinweis kann vom dem einem der Fahrzeuge, insbesondere inklusive der gesamten Daten-Tupel G Historie, an die Basisstation 40 der Mobilfunkzelle gesendet werden, was prinzipiell durch ein Broadcast-Signal möglich ist, da eine Basisstation 40 dieses auch empfangen kann. Insbesondere kann in diesem Fall ein Flag in dem Daten-Tupel G so gesetzt werden, dass die Basisstation 40 ermitteln kann, dass das entsprechende Broadcast-Signal eigens für sie bestimmt ist. Die Mobilfunkzelle kann anhand der Handover-Historie die Fahrtrichtung der eintreffenden Fahrzeuge ermitteln. Somit kann die Mobilfunkzelle einem in die Zelle eintretenden Fahrzeug schon frühzeitig die Gefahrenmeldung mitteilen. Zudem kann die Mobilfunkzelle die Gefahrenmeldung an eine Central Authority (CA) - insbesondere auf dem Server 45 im Internet implementiert - weiterleiten.A "generally" recognized hazard warning can be sent from one of the vehicles, in particular including the entire data tuple G history, to the base station 40 of the mobile radio cell, which is in principle possible through a broadcast signal, since a base station 40 can also receive this . In this case, in particular, a flag can be set in the data tuple G in such a way that the base station 40 can determine that the corresponding broadcast signal is specifically intended for it. The mobile radio cell can use the handover history to determine the direction of travel of the arriving vehicles. In this way, the mobile radio cell can notify a vehicle entering the cell of the danger message at an early stage. In addition, the mobile radio cell can send the danger report to a central Authority (CA) - implemented in particular on the server 45 on the Internet - forward.

Nachstehend wird die Gewichtungsfunktion im Detail erläutert:
Zunächst anhand einer einfachen Variante der Gewichtungsfunktion:
Bei statischen Gefahrenobjekten können für diese in einfacher Form die Positionen und ihre Standardabweichungen von allen ermittelten Fahrzeugen 1 bis n zu einem gewichteten Positions-Mittel zusammengefasst werden, welches dabei auch eine resultierende Standardabweichung aufweist. Durch diese Vorgehensweise der statistischen Ausgleichung können auch Ausreißer in den Einzelpositionen, z.B. von einzelnen Fahrzeugen, eliminiert werden. Bei diesem Einzelfahrzeug kann es sich um das aktuell die Gefahr neu erfassende Fahrzeug handeln, das dadurch entscheidet, dass die "alte" Gefahr beseitigt ist und es im Umkreis der alten Gefahrenposition eine neue Gefahr gibt oder es dort gar keine Gefahr vorhanden ist.
The weighting function is explained in detail below:
First, using a simple variant of the weighting function:
In the case of static dangerous objects, the positions and their standard deviations of all determined vehicles 1 to n can be combined to form a weighted average position, which also has a resulting standard deviation. This statistical adjustment procedure can also be used to eliminate outliers in the individual items, for example from individual vehicles. This individual vehicle can be the vehicle currently detecting the new hazard, which decides that the "old" hazard has been eliminated and that there is a new hazard in the vicinity of the old hazard position, or that there is no hazard at all.

Eine weitere Beispielsvariante der Gewichtungsfunktion:
Im Folgenden bezeichnet "n" die aktuellste Messung durch das Fahrzeug "n", "n-1" die vorangegangene Messung durch das Fahrzeug "n-1". Bei sich in Bewegung befindlichen Objekten kann der letzte Geschwindigkeitsvektor v(n-1) des Gefahren-Objektes 30 zum Zeitpunkt t(n-1) und der Zeitunterscheid dt=t(n)-t(n-1) zwischen den Bestimmungen des Fahrzeugs (n-1) und des Fahrzeugs (n) berücksichtigt werden, um die Gefahrenposition Pos(n) des Fahrzeugs (n) zu t(n) auf Plausibilität im Hinblick auf das von dem Fahrzeug (n-1) ermittelte Gefahren-Objekt 30 und der entsprechenden Position Pos(n-1) zu überprüfen.
Another sample variant of the weighting function:
In the following, "n" denotes the most recent measurement by vehicle "n", "n-1" denotes the previous measurement by vehicle "n-1". For objects in motion, the last velocity vector v(n-1) of the hazard object 30 at time t(n-1) and the time difference dt=t(n)-t(n-1) between vehicle determinations (n-1) and the vehicle (n) are taken into account in order to determine the hazard position Pos(n) of the vehicle (n) at t(n) for plausibility with regard to the hazard object 30 determined by the vehicle (n-1). and the corresponding position Pos(n-1).

Hierbei kann auch der mögliche Beschleunigungsvektor b des erkannten Objektes 30 (z.B. Hirsch) berücksichtigt werden. Es gilt die idealen Grenzbeziehen zu berücksichtigen:

  • Posk(n)=Pos(n-1)+v(n-1)*(t(n)-t(n-1)) für antizipierte konstante Objektgeschwindigkeit vk=v(n-1);
  • Posh(n)=Pos(n-1)+vh*(t(n)-t(n-1)) für antizipierte im Mittel erhöhte Objektgeschwindigkeit vh;
  • Post(n)=Pos(n-1)+vt*(t(n)-t(n-1)) für antizipierte im Mittel reduzierte Objektgeschwindigkeit vt;
wobei vh und vt nach bekannten Formeln aus den möglichen Erhöhungs- und Abbremsbeschleunigungen b=bh und bt=-b des Gefahrenobjektes berechenbar sind. Die von dem n-ten Fahrzeug zum Zeitpunkt t(n) ermittelte Gefahrenposition kann somit geprüft werden, ob sie in dem folgenden Intervall liegt [Posh; Post]. Liegt sie nicht in diesem Intervall, könnte eine fehlerhafte Messung vorliegen.The possible acceleration vector b of the recognized object 30 (for example a deer) can also be taken into account here. It is important to consider the ideal border relationships:
  • Posk(n)=Pos(n-1)+v(n-1)*(t(n)-t(n-1)) for anticipated constant object velocity vk=v(n-1);
  • Posh(n)=Pos(n-1)+vh*(t(n)-t(n-1)) for anticipated object speed vh increased on average;
  • Post(n)=Pos(n-1)+vt*(t(n)-t(n-1)) for anticipated mean reduced object velocity vt;
where vh and vt can be calculated according to known formulas from the possible increase and deceleration accelerations b=bh and bt=-b of the dangerous object. The danger position determined by the nth vehicle at time t(n) can thus be checked as to whether it lies in the following interval [Posh; Post]. If it is not within this interval, there could be an incorrect measurement.

Zudem ist in diesem Fall eine weitere Gewichtung möglich, wobei b in seinen drei Komponenten bx, by und bz systematisch variiert werden kann und somit für das o.g. eindimensionale Intervall ein dreidimensionales Intervall erhalten werden kann. In diesem Fall wird also berücksichtigt, dass die Position des Gefahren-Objekts 30 nicht nur entlang einer Geraden wandern, sondern sich innerhalb eines Quaders bewegen darf - dies entspricht tendenziell einer 3-dimensionalen Konfidenzellipse, die hierdurch abstrahiert wird. Unter Berücksichtigung von bekannten Fehlerfortpflanzungsregeln und Annahmen der Fehlerbereiche aller Parameter kann für den Quader auch für jede Koordinatenrichtung ein eigenes Unsicherheitsmaß berechnet werden. Liegt die von dem n-ten Fahrzeug ermittelte Position Pos(n) des Gefahren-Objektes 30 außerhalb des um seine Unsicherheitsmasse vergrößerten Quaders, so ist dieses ein Indiz dafür, dass es sich um ein neues Gefahrenobjekt handelt. Diese These kann über bekannte statistische Hypothesentests geprüft werden.A further weighting is also possible in this case, whereby b can be systematically varied in its three components bx, by and bz and thus a three-dimensional interval can be obtained for the above-mentioned one-dimensional interval. In this case, it is taken into account that the position of the dangerous object 30 does not just wander along a straight line, but may move within a cuboid—this tends to correspond to a 3-dimensional confidence ellipse, which is thereby abstracted. Taking into account known error propagation rules and assumptions about the error ranges of all parameters, a separate uncertainty measure can also be calculated for the cuboid for each coordinate direction. If the position Pos(n) of the dangerous object 30 determined by the nth vehicle lies outside the cuboid increased by its uncertainty mass, then this is an indication that a new dangerous object is involved. This thesis can be tested using well-known statistical hypothesis tests.

Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau des Gefahrenhinweises als Daten-Tupel G 65. 3 shows an example structure of the hazard warning as a data tuple G 65.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens, insbesondere auf dem Bordcomputer des Fahrzeugs. 4 shows a flowchart of the method, in particular on the vehicle's on-board computer.

In Schritt 70 empfängt der Bordcomputer Sensordaten von der Fahrzeugumgebung des ersten Fahrzeugs von zumindest einer ersten Sensoreinheit des ersten Fahrzeugs;In step 70 the on-board computer receives sensor data from the vehicle surroundings of the first vehicle from at least one first sensor unit of the first vehicle;

In Schritt 75 wertet der Bordcomputer die empfangenen Sensordaten durch einen implementierten Algorithmus aus und klassifiziert Objekte anhand der Sensordaten, wobei der Algorithmus bei der Klassifizierung eines der Objekte als Gefahren-Objekt eine Gefahren-Objektmarkierung generiert, wobei die Gefahren-Objektmarkierung durch das Daten-Tupel G 65 repräsentiert wird, das zumindest die örtliche Position PGO des Gefahren-Objekt umfasst, also G(PGO);In step 75, the on-board computer evaluates the received sensor data using an implemented algorithm and classifies objects based on the Sensor data, the algorithm generating a danger object marking when classifying one of the objects as a danger object, the danger object marking being represented by the data tuple G 65, which includes at least the local position P GO of the danger object, ie G(P GO );

In Schritt 80 triggert der Bordcomputer 110 aus Fig. 5 ein Versenden des Daten-Tupels G(PGO) 65 als ein Broadcast-Signal durch eine Sendeeinrichtung des Fahrzeugs.In step 80, onboard computer 110 triggers figure 5 a sending of the data tuple G(P GO ) 65 as a broadcast signal by a transmitting device of the vehicle.

Fig. 5 zeigt exemplarisch ein Fahrzeug 100, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Hierzu weist das Fahrzeug 100 zumindest einen der vorstehend erwähnten elektrooptischen Sensoren 105 zum Erfassen und Vermessen des Gefahren-Objekts 30 auf. Die Messdaten werden über eine Datenleitung 120 zunächst an den Bordcomputer 110 übertragen, der die Messdaten mit einem auf ihm implementierten Algorithmus auswertet. Hierbei kann insbesondere das-Daten Tupel G 65 erzeugt werden, das über die Datenleitung 120 an einer Sende- und/oder Empfangseinheit 115, insbesondere einen Transceiver 115, des Fahrzeugs 100 übermittelt wird. Das Fahrzeug sendet bzw. empfängt das Daten-Tupel G 65 vermittels der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 115. Bei dem Fahrzeug 100 kann es sich insbesondere um das erste Fahrzeug 15 handeln. figure 5 FIG. 1 shows an example of a vehicle 100 that is suitable for carrying out the method according to the invention. For this purpose, vehicle 100 has at least one of the electro-optical sensors 105 mentioned above for detecting and measuring dangerous object 30 . The measurement data are first transmitted via a data line 120 to the on-board computer 110, which evaluates the measurement data using an algorithm implemented on it. In particular, the data tuple G 65 can be generated here, which is transmitted via the data line 120 to a transmitting and/or receiving unit 115, in particular a transceiver 115, of the vehicle 100. The vehicle sends or receives the data tuple G 65 by means of the transmitting and/or receiving device 115. The vehicle 100 can be the first vehicle 15 in particular.

Claims (15)

Verfahren zum automatisierten Warnen von anderen Verkehrsteilnehmern vor einem Gefahren-Objekt (30), insbesondere eines Gefahren-Objekts (30) mit Bezug zum Straßenverkehr, durch ein erstes Fahrzeug (15), wobei das erste Fahrzeug (15) geeignete elektrooptische Sensoren zum Erfassen von Objektdaten der Fahrzeugumgebung, einen geeigneten Bordcomputer (110) zum Auswerten der Objektdaten und einen Transceiver umfasst, wobei das Verfahren folgende von dem ersten Fahrzeug (15) durchgeführte Schritte aufweist: • Empfangen von Sensordaten von der Fahrzeugumgebung des ersten Fahrzeugs (15), wobei die Sensordaten mittels zumindest einer ersten Sensoreinheit (105) des ersten Fahrzeugs gemessen werden; • Auswerten der empfangenen Sensordaten durch einen auf dem Bordcomputer (110) des ersten Fahrzeugs (15) implementierten Algorithmus und Klassifizierung von Objekten anhand der Sensordaten, wobei der Algorithmus bei der Klassifizierung eines der Objekte als Gefahren-Objekt (30) eine Gefahren-Objektmarkierung generiert, wobei die Gefahren-Objektmarkierung durch ein Daten-Tupel G (65) repräsentiert wird, das zumindest die örtliche Position PGO des Gefahren-Objekt umfasst, also G(PGO) (65); • Versenden des Daten-Tupels G(PGO) (65) als ein Broadcast-Signal. Method for automatically warning other road users of a dangerous object (30), in particular a dangerous object (30) related to road traffic, by a first vehicle (15), the first vehicle (15) having suitable electro-optical sensors for detecting Object data of the vehicle environment, a suitable on-board computer (110) for evaluating the object data and a transceiver, the method having the following steps carried out by the first vehicle (15): • receiving sensor data from the vehicle environment of the first vehicle (15), the sensor data being measured by at least one first sensor unit (105) of the first vehicle; • Evaluation of the received sensor data by an on-board computer (110) of the first vehicle (15) implemented algorithm and classification of objects based on the sensor data, the algorithm generating a danger object marking when classifying one of the objects as a dangerous object (30). , wherein the dangerous object marking is represented by a data tuple G (65) which comprises at least the local position P GO of the dangerous object, ie G(P GO ) (65); • Sending the data tuple G(P GO ) (65) as a broadcast signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Daten-Tupel G zusätzlich einen Zeitstempel tF1 der Erfassung des Gefahren-Objekts durch das erste Fahrzeug aufweist, also G(PGO, tF1).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data tuple G additionally has a time stamp t F1 of the detection of the hazardous object by the first vehicle, ie G(P GO , t F1 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Daten-Tupel G zusätzlich einen Gütewert GWF1 der Erfassung des Gefahren-Objekts durch das erste Fahrzeug aufweist, also G(PGO, GWF1).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data tuple G additionally has a quality value GW F1 of the detection of the dangerous object by the first vehicle, ie G(P GO , GW F1 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Daten-Tupel G zusätzlich einen Geschwindigkeitsvektor vF1 und eine örtliche Position PF1 des ersten Fahrzeugs zum Zeitpunkt tF1 aufweist, also G(PGO, tF1, VF1, PF1).Method according to one of Claims 2 to 3, characterized in that the data tuple G additionally has a speed vector v F1 and a local position P F1 of the first vehicle at time t F1 , i.e. G(P GO , t F1 , V F1 , P F1 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Daten-Tupel G zusätzlich einen Geschwindigkeitsvektor vGO und des Gefahren-Objekts aufweist, also G(PGO, tF1, vGO).Method according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the data tuple G additionally has a speed vector v GO and of the dangerous object, ie G(P GO , t F1 , v GO ). Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Broadcast-Signal in einem PC5 Standard versendet wird.Method according to claim one of the preceding claims, characterized in that the broadcast signal is sent in a PC5 standard. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Broadcast-Signal als PC5 Sidelink versendet wird.Method according to Claim one of the preceding claims, characterized in that the broadcast signal is sent as a PC5 sidelink. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Broadcast-Signal als für eine Basisstation eingerichtetes Broadcast-Signal abgesendet wird, insbesondere wenn das erste Fahrzeug keine Empfangsbestätigung seines Broadcast-Signals durch ein anderes Fahrzeug erhält.Method according to Claim one of the preceding claims, characterized in that the broadcast signal is sent as a broadcast signal set up for a base station, in particular if the first vehicle does not receive confirmation of receipt of its broadcast signal from another vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Daten-Tupel G von einem zweiten Fahrzeug empfangen und von einem Bordcomputer des zweiten Fahrzeugs ausgewertet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data tuple G is received by a second vehicle and evaluated by an on-board computer of the second vehicle. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrer des zweiten Fahrzeugs gewarnt wird und/oder dass das zweite Fahrzeug automatisiert die Informationen des Daten-Tupels G berücksichtigt.Method according to Claim 9, characterized in that a driver of the second vehicle is warned and/or that the second vehicle automatically takes the information in the data tuple G into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fahrzeug das Daten-Tupel G im Hinblick auf das Gefahren-Objekt überprüft.Method according to one of Claims 9 to 10, characterized in that the second vehicle checks the data tuple G with regard to the dangerous object. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überprüfung eine gewichtete Berücksichtigung unter Berücksichtigung einer Historie des Daten-Tupels G angewendet wird.Method according to Claim 11, characterized in that a weighted consideration, taking into account a history of the data tuple G, is used during the check. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Fahrzeug selbstfahrende Autos sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or the second vehicle are self-driving cars. Fahrzeug eingerichtet zum Erzeugen, Senden, Empfangen und/oder Verarbeiten eines Broadcast-Signal nach einem der Ansprüche 1-13.Vehicle set up for generating, sending, receiving and/or processing a broadcast signal according to one of Claims 1-13. System aufweisend ein Fahrzeug nach Anspruch 14 und eine Mobilfunkstation mit Zugang zu einem Mobilfunknetz, eingerichtet zum Ausführen einer der Ansprüche 1-13.System comprising a vehicle according to claim 14 and a mobile radio station with access to a mobile radio network, set up to carry out any of claims 1-13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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