WO2009027253A1 - Verkehrsleitsystem - Google Patents

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WO2009027253A1
WO2009027253A1 PCT/EP2008/060779 EP2008060779W WO2009027253A1 WO 2009027253 A1 WO2009027253 A1 WO 2009027253A1 EP 2008060779 W EP2008060779 W EP 2008060779W WO 2009027253 A1 WO2009027253 A1 WO 2009027253A1
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traffic light
light system
information
vehicle
traffic
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PCT/EP2008/060779
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Inventor
Ulrich STÄHLIN
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to traffic control and assistance technology for vehicles.
  • the invention relates to a traffic light system, a security system for a vehicle, a method for generating meta-information, a program element and a computer-readable medium.
  • a traffic light system for generating meta information on the basis of input information is specified, the input information relating to the surroundings of the traffic light system.
  • the traffic light system is particularly suitable for increasing road safety and for providing a constant flow of traffic.
  • the traffic light system has a control unit for generating the meta information on the basis of the input information and a communication unit for transmitting the meta information to adjacent vehicles or adjacent traffic light installations, wherein the meta information for generating a constant traffic flow is executed.
  • the traffic light system is designed in such a way that it can use the meta information generated by it to ensure that the vehicles traveling in the area of the traffic light system always have information about the optimum speed. In this way, congestion can be avoided and it can be saved gasoline.
  • the input information to information that has been sent from a vehicle to the traffic light system.
  • neighboring vehicles can monitor the vehicle environment and send appropriate information to the traffic light system. This information is then analyzed and processed in the traffic light system. The result of the further processing is then broadcast (broadcast) to all neighboring vehicles, so that they can set their speeds accordingly optimal.
  • the input information is transmitted to the traffic light system via short-range communication.
  • the wireless transmission from the vehicles to the traffic light system via WiMax, Bluetooth or Digital Short Range Communication (DSRC), or via GSM, UMTS, LTE or WLAN (eg 802.11 p).
  • WiMax Wireless Fidelity
  • DSRC Digital Short Range Communication
  • GSM Global System for Mobile communications
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications
  • LTE Long Term Evolution
  • WLAN eg 802.11 p
  • the vehicles are, for example, a motor vehicle, such as a car, bus or truck, or even a rail vehicle, a bicycle or a motorcycle.
  • the input information contains information that the vehicle is an emergency vehicle (such as ambulance, police car, fire engine).
  • the traffic light system for example, perform a Freiwegsclien for the emergency vehicle at a traffic light crossing.
  • the input information to monitoring data of the environment of the traffic light system, which receives the traffic light system via its own sensors.
  • the traffic light system is equipped, for example, with one or more cameras, with which the traffic light system can determine the traffic flow density and the speed of the individual vehicles. Also, other sensors may be provided, such as photocells, with the aid of the traffic flow can be measured.
  • the traffic light system performs a traffic flow control, without relying on data from neighboring vehicles. Rather, the traffic light system makes all the measurements itself.
  • the traffic light system can also evaluate both data sets and include them in their calculation (on the one hand the self-measured data set and on the other hand the data transmitted by the neighboring vehicles).
  • the meta-information contains a speed recommendation for the neighboring vehicles.
  • Speed recommendation can be individualized, for example. For example, for the vehicles on a first road, a different speed recommendation may be communicated as for vehicles that are on a different road. This is also true for different lanes.
  • the meta-information is executed for the automatic activation of a driver assistance system or for setting a speed control (ACC, Adaptive Cruise Control) of a receiving vehicle.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the traffic light system is a mobile traffic light system.
  • these are traffic lights that are temporarily placed on construction sites or danger spots.
  • the traffic light system has one or more data memories for storing and collecting the input information, the control unit of the traffic light system being designed to create a digital map via the surroundings of the traffic light system on the basis of the input information.
  • the (mobile) traffic light system can create its own digital map and emulate the road train or intersection on which it is installed itself. This is particularly advantageous for mobile traffic lights that have no or obsolete digital maps.
  • the traffic light system is capable of learning by simulating the road network of its environment with the aid of its own measurements and / or with the aid of information that it receives from neighboring vehicles.
  • control unit is designed to analyze the input information and, on the basis of this analysis, to determine whether the vehicle is moving towards the traffic light or not.
  • control unit may determine whether the vehicle will pass the traffic light in the near future or, for example, move on a parallel road.
  • the communication unit of the traffic light system is designed to interconnect a plurality of traffic light installations with one another.
  • the networking takes place for example via the Internet using the Internet Protocol.
  • a safety system for a vehicle is specified, which is designed for communication with a traffic light system described above.
  • the security system has a communication unit for automatically transmitting information to the traffic light system and for receiving metainformation from the traffic light system and a control unit for automatically evaluating the meta information sent by the traffic light system.
  • the control unit further serves to generate a control signal to assist the driver of the vehicle based on the received meta-information.
  • the security system can receive warning information from the traffic light system.
  • This warning information may also contain, for example, position information of the danger point.
  • the security system can decide whether or at what time the warning should be communicated to the driver or a driver assistance system of the vehicle.
  • the other vehicle is an emergency vehicle (such as an ambulance, a police car, or a fire truck) that does not move toward the vehicle, but moves away from it, or is on an adjacent road that does not Vehicle leads
  • the warning signal from the safety system may indeed be noted.
  • the security system decides that no further action is required.
  • the control signal which the control unit generates to assist the driver may be, for example, an acoustic signal, a visual signal for the driver's display, an entry in a digital map, general information or else a control signal for a driver assistance system (or a combination of the above options).
  • a control signal for a driver assistance system or a combination of the above options.
  • changes in the ABS or ESP settings in the vehicle can be made using the control signal.
  • the standard friction coefficients for ABS and ESP can be changed. It is also possible with the aid of the control signal to set the set cruise control speed or the minimum tolerance for the ACC (Automatic Cruise Control) to preceding vehicles.
  • the warning information sent by the traffic light system contains information that a vehicle is stationary or below a specified minimum speed.
  • the traffic light system has a corresponding sensor that u. a. measures the speed of the vehicles and compares them with an average measured speed. If the currently measured speed of the vehicle drops below a certain minimum value (which can vary from road to road), or if the vehicle is even on the road, an appropriate speed will be detected
  • Warning information issued together with the vehicle position can be received by the neighboring vehicles, whereupon the drivers (visually or acoustically) are warned and if necessary control signals are generated to the driver assistance units in order to avoid an accident.
  • the warning for the individual drivers can be made optically (via a corresponding display, acoustically and / or also haptically (for example in the form of a vibration of seat or steering wheel) or an entry in a digital map of the vehicle on which the information and the location of the danger spot are recorded.
  • digital map is also understood to mean maps for advanced driver assistance systems (ADAS) without navigation.
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • GPS is representative of all global navigation satellite systems (GNSS) such. GPS, Galileo, GLONASS (Russia), Compass (China), IRNSS (India) ...
  • GNSS global navigation satellite systems
  • a method for generating metainformation based on input information about the surroundings of a traffic light system in which input information is generated, meta information is generated on the basis of the input information by the traffic light system and the meta information is transmitted to neighboring vehicles. This meta information serves to generate a constant traffic flow in the surroundings of the traffic light system.
  • a program element is specified which, when executed on a processor of a traffic light system, instructs the processor to perform the steps described above.
  • a computer-readable medium is specified on which a program element is stored, which, when executed on a processor of a traffic light system, instructs the processor to carry out the above-mentioned method steps.
  • the program element z. B. part of a software that is stored on a processor of the traffic light system.
  • the processor can also be the subject of the invention.
  • this embodiment of the invention comprises a program element, which already uses the invention from the beginning, as well as a program element, which causes an existing program for use of the invention by an update.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a security system according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a representation of a traffic light system and of vehicles according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows two vehicles according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a traffic light system with two vehicles according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows two vehicles according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows a representation of components of a traffic light system according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the security system 100 has a control unit 140, a communication unit 122 with an antenna 123 and a position determination unit 106.
  • the data to be transmitted which is transmitted to the communication unit 122 by the control unit 140, which is embodied, for example, in the form of a CPU, can be encrypted via an encryption device 121.
  • the received data transmitted from the communication unit 122 to the control unit 140 may be decrypted by the encryption unit 121. In this way, the risk of abuse can be reduced. In particular, it can be ensured in this way that only information from vehicles are used, which have actually installed a corresponding security system.
  • An input unit 126 is connected to the control unit 140. By means of the input unit 126, various settings of the security system 100 and possibly on a navigation unit 120 associated therewith can be made.
  • an optical output unit in the form of a monitor 128 is provided, on which, for example, route guidance information can be output.
  • the route guidance information may also be output via the acoustic output unit 127.
  • warnings can also be output to the driver.
  • the output via the acoustic output unit 127 has the advantage that the driver is less distracted from the current traffic situation.
  • the digital map data (eg as navigation map data) are stored in the form of data records and, for example, additional information about traffic restrictions in the memory element 124, Infrastructures (traffic lights, etc.) and the like stored and assigned to the records.
  • a driver assistance system 120 is provided, which is supplied with the digital map data and, for example, also with the meta information sent by the traffic light system (for example warning information and position information and a recommended directing speed) as well as sensor information measured by the own vehicle.
  • the traffic light system for example warning information and position information and a recommended directing speed
  • the security system 100 has a navigation unit 120 with a satellite navigation receiver 106, which is designed to receive positioning signals from, for example, Galileo satellites or GPS satellites.
  • the satellite navigation receiver 126 may also be implemented for other satellite navigation systems.
  • the satellite navigation receiver 106 is connected to the control unit 140. Also, the navigation unit 120 is connected to the control unit 140. Furthermore, there is a direct Connection between the navigation unit 120 and the satellite navigation receiver 106. Thus, the GPS signals can be transmitted directly to the CPU 140.
  • the senor 119 of the communication device 100 for performing a dead reckoning also a direction sensor 107, a Wegumblensensor 108, a steering wheel angle sensor 109, a spring travel sensor 102, an ESP sensor 103 and possibly an optical Detector 104, for example in the form of a camera on.
  • a beam sensor 105 radar or lidar sensor
  • the sensor system 1 19 has a speedometer 101.
  • the signals of the GPS receiver 106 and the remaining sensors are processed in the control unit 140.
  • the vehicle position determined from these signals is compared to the road maps via map matching.
  • the route guidance information thus obtained is finally output via the monitor 128.
  • FIG. 2 shows a traffic light system 700 with three traffic lights 204, 205, 206.
  • the three traffic lights each have their own transmitting and receiving device with a corresponding arithmetic unit 207, 208, 209.
  • the traffic lights or even several traffic lights can be connected to a central processing unit, which also has a central transmitting and
  • Receiving unit has. A corresponding electronics is shown in more detail in Fig. 7.
  • Each of the three illustrated vehicles 201, 202, 203 has its own safety system 100 that is integrated in the vehicle.
  • the vehicles communicate with each other and with the traffic light system via a wireless communication link 210.
  • the vehicle 203 is, for example, a stalled accident vehicle.
  • the vehicle 202 is, for example, an emergency vehicle, which is on the way to the scene of the accident.
  • the vehicle 201 is, for example, a normal road user, but can not see the accident site and also does not notice the approaching rescue vehicle.
  • the neighboring vehicles are informed by the safety system 100 of the vehicle 203 that this vehicle had a rear-end collision and has come to a halt in the middle of the roadway. This informs the driver of the vehicle 201 as well as the driver of the rescue vehicle 202. Also, the corresponding driver assistance systems of the two adjacent vehicles 201, 202 are informed accordingly so that they can intervene if the drivers do not do so.
  • the emergency vehicle 202 approaches the traffic light system 204, 205, 206 and transmits a corresponding signal to the traffic light system, whereupon the traffic light 205 is switched to green and the traffic lights 204 and 206 to red, so that the vehicle 202 can pass the intersection unhindered.
  • the traffic light circuit alerts the safety system of the vehicle 201 in time so that it can optimally set the speed of the vehicle 201 (for example, so that the driver of the vehicle 201 does not have to stop or decelerate the car because it is approaching the traffic light slowly enough) to maintain traffic flow).
  • FIG. 3 shows two vehicles 201, 203, which are each equipped with a safety system 100.
  • the stationary vehicle 203 transmits its position with a corresponding warning 302 to the vehicle 201 traveling thereon.
  • the vehicle 201 moving in the direction 301 receives the warning signal and issues a corresponding warning to the driver (for example in the form of an optical character and an entry in the digital map). Also, at the same time, the driver assistance unit is informed accordingly so that it can intervene in the driving event.
  • Fig. 4 shows two vehicles 201, 202 approaching an intersection.
  • the vehicle 202 which is an ambulance vehicle, transmits via its safety system 100 the signal that it is an emergency vehicle.
  • the vehicle 201 Since the two vehicles 201, 202 in the direction of 401 or 402 move perpendicular to each other, the vehicle 201 must reduce its speed to avoid an accident.
  • the rescue vehicle 202, the traffic light system 204, 205 controls accordingly and on the other hand, the vehicle 201 from both Emergency vehicle 202 as well as the traffic light system receives information on the basis of which it can adjust its speed optimally.
  • the vehicle 201 may then display an alarm and information about which direction the emergency vehicle is coming from and insert that information into the digital map.
  • the traffic lights transmit their status to both vehicles. The two vehicles can react accordingly to the traffic light status and display it in the digital map.
  • FIG. 5 shows two vehicles 201, 202, each with a safety system 100. Both vehicles move at different speeds in the same direction 501 or 503.
  • the preceding vehicle 202 is located in a region 502 with a low coefficient of friction. This is detected by the vehicle sensor system and a corresponding warning signal with a position indication 504 is transmitted to the vehicle 201 traveling behind it. In particular, information about the road condition is transmitted.
  • the condition of the road surface is detected, for example, by an ABS braking maneuver. If the detected information is classified as critical (ie, an analysis of the detected data can take place in the vehicle 202 traveling in front), a corresponding warning signal with position information is emitted and received by the vehicle 201 traveling behind it.
  • the vehicle 201 traveling behind reacts, for example, by triggering an alarm in the form of an optical signal or by the gas pedal being pushed up by the vehicle electronics. Additionally or alternatively, an acoustic signal can be emitted. Furthermore, the standard friction coefficients for ABS or ESP can be changed. Also, the set speed or / and the set distance for ACC can be changed. Of course, the position of the danger spot 502 can also be entered in the digital map.
  • step 601 input information from an adjacent vehicle is measured and transmitted to the traffic light system.
  • step 602 the traffic light system is still generating additional input information through own measurements.
  • step 603 the traffic light system generates meta-information based on the input information and, in step 604, sends the meta-information to neighboring vehicles, wherein the meta-information for generating a constant traffic flow is executed.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of components 700 of a traffic light system.
  • the components shown in FIG. 7 can be installed in every single traffic light of the traffic light system or in a central traffic light or an (external) central station.
  • control unit 701 which is embodied, for example, in the form of a CPU, a memory 704, a sensor system in the form of a camera or radar 703 and a communication unit 702 with an antenna 705 and an encoder 706.
  • the coding device 706 here corresponds to the coding device 121 of FIG. 1 of the vehicle safety system 100.
  • the remaining elements may also be designed like the corresponding components in the vehicle safety system 100 (memory 124, CPU 140, communication unit 122, camera 104).
  • the control unit 701 of the traffic light system controls the signal switching of the traffic light system. On the other hand, the control unit 701 generates the meta information sent to the neighboring vehicles via the communication unit 702.
  • the encryption device 706 can ensure that the vehicles only take note of meta information from verified traffic light systems. Abusive data is identified and discarded.
  • a direction-based algorithm is used.
  • the control unit 701 of the traffic light system can also carry out a learning algorithm which generates a digital environment map by communicating with civil road users. After the learning process, the assignment is based on the learned map, which allows a correct function even with very special crossing scenarios.
  • the traffic light system monitors the traffic in its surroundings. For observation environment sensors, such as cameras or radar are used. The information can also be used by other vehicles that are sent to the traffic light system via vehicle-to-infrastructure communication (C2X).
  • C2X vehicle-to-infrastructure communication
  • the traffic light system buffers this coefficient of friction and transmits it again as soon as another vehicle approaches. Similarly, other events can be handled.
  • the traffic light system Since the traffic light system observes the traffic flow over a longer period, it can determine the average traffic density. If there are deviations in the direction of a lower speed, which are not due to a higher vehicle density, it can be concluded that there is a danger zone. This information can then be transmitted via C2X.
  • the average speed in the range considered can also be passed on as a recommendation, whereby legal regulations must be observed. This means that no speeds are recommended that are not allowed. Detected danger zones can also recommend the speed other vehicles drive in this area.
  • the recommendation can either be forwarded via C2X or displayed on an infrastructure unit via a sign. This recommendation can then z. B. directly be set in an ACC of a receiving vehicle or displayed to the driver.
  • information that z. B. be sent from parking vehicles or vehicles in a traffic jam to the traffic lights can be determined with the help of the traffic flow can be optimally controlled without the need for additional infrastructure units must be set up. This can reduce the density of the infrastructure units.
  • a vehicle is stuck in traffic, but with its camera and radar it can monitor oncoming traffic. With these sensors, the vehicle can the
  • the traffic light system can then use this data to generate and send suitable metadata for neighboring vehicles.
  • An infrastructure unit for example, a traffic light system
  • the traffic light system sends a warning in this case
  • An infrastructure unit observes the speed of the vehicles in one place. In addition, it is known how the structurally determined maximum speed can be at this point (eg a curve). If deviations of the maximum speed occur at this point, which are not due to the traffic flow and additionally persist for a longer period of time (for example several minutes), a lower coefficient of friction can be assumed and the infrastructure unit (traffic light system) sends a warning.
  • the structurally determined maximum speed can be at this point (eg a curve). If deviations of the maximum speed occur at this point, which are not due to the traffic flow and additionally persist for a longer period of time (for example several minutes), a lower coefficient of friction can be assumed and the infrastructure unit (traffic light system) sends a warning.
  • a vehicle is parked in a parking lot. However, the vehicle's C2X unit continues to be powered and receives the positions, speeds, etc. of the passing vehicles. From this, the C2X unit determines one
  • parked vehicles or traffic lights
  • a quasi-stationary determination of information can be made and thus an infrastructure unit can be replaced.
  • a mobile traffic light system can be used instead of a parked vehicle.
  • Embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limitations.

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Abstract

Ampelanlagen zum Erzeugen von Metainformation auf Basis von Eingangsinformationen über die Umgebung der Ampelanlage. Die Ampelanlage fungiert als Datenpool und kann mit den von ihr gemessenen oder von benachbarten Fahrzeugen erhaltenen Informationen einen Straßenabschnitt selbstständig nachbilden. Aus den Eingangsinformationen kann die Ampelanlage weiterhin Metainformationen erzeugen, die anderen Fahrzeugen mitgeteilt werden und so zu einem konstanten Verkehrsfluss führen.

Description

Verkehrsleitsystem
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verkehrsleit- und Assistenztechnik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ampelanlage, ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Erzeugen von Metainformation, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
Technologischer Hintergrund
Im Straßenverkehr treten oft Situationen auf, in denen der Fahrer reagieren muss, um einen Unfall zu vermeiden. So kann es beispielsweise passieren, dass sich hinter einer unübersichtlichen Kurve ein liegengebliebenes Fahrzeug befindet. Auch kann es z. B. passieren, dass ein Rettungsfahrzeug über eine Kreuzung fährt, obwohl die Ampelanlage auf Rot geschaltet ist. Auch kann der Fall auftreten, dass Laub, Splitt, Öl, Glatteis o. ä. einen bestimmten Bereich einer Fahrbahn auf kritische Weise verändert, ohne dass dies von jedem Fahrer vorhergesehen werden könnte.
In diesen oder ähnlichen Situationen muss der Fahrer schnell und geeignet reagieren, um einen Unfall zu vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine erhöhte Sicherheit im Straßenverkehr bereitzustellen.
Es sind eine Ampelanlage, ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Erzeugen von Metainformation zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen das Sicherheitssystem, die Ampelanlage, das Verfahren, das Programmelement und das computerlesbare Medium. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Ampelanlage zum Erzeugen von Metainformation auf Basis von Eingangsinformationen angegeben, wobei die Eingangsinformationen die Umgebung der Ampelanlage betreffen. Die Ampelanlage eignet sich insbesondere für die Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr und für die Bereitstellung eines konstanten Verkehrsflusses. Die Ampelanlage weist eine Steuereinheit zum Erzeugen der Metainformation auf Basis der Eingangsinformation sowie eine Kommunikationseinheit zum Aussenden der Metainformation an benachbarte Fahrzeuge oder benachbarte Ampelanlagen auf, wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
In anderen Worten ist die Ampelanlage derart ausgeführt, dass sie über die von ihr erzeugte Metainformation dafür sorgen kann, dass die im Bereich der Ampelanlage fahrenden Fahrzeuge stets Informationen über die optimale Geschwindigkeit haben. Auf diese Weise können Staus vermieden werden und es kann Benzin eingespart werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Eingangsinformationen Informationen auf, die von einem Fahrzeug an die Ampelanlage gesendet wurden.
In anderen Worten können benachbarte Fahrzeuge die Fahrzeugumgebung überwachen und entsprechende Informationen an die Ampelanlage schicken. Diese Informationen werden dann in der Ampelanlage analysiert und weiterverarbeitet. Das Ergebnis der Weiterverarbeitung wird dann über einen Rundfunk (Broadcast) an sämtliche benachbarte Fahrzeuge geschickt, so dass diese ihre Geschwindigkeiten entsprechend optimal einstellen können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Eingangsinformationen über Nahbereichkommunikation an die Ampelanlage übermittelt. Beispielsweise erfolgt die kabellose Übertragung von den Fahrzeugen an die Ampelanlage (und zurück) per WiMax, Bluetooth oder DSRC (Digital Short Range Communication), oder aber auch per GSM, UMTS, LTE oder WLAN (z. B. 802.11 p).
Bei den Fahrzeugen handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Fahrrad oder ein Motorrad. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten die Eingangsinformationen eine Information darüber, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein Einsatzfahrzeug (wie Krankenwagen, Polizeiwagen, Feuerwehrwagen) handelt.
In diesem Fall kann die Ampelanlage beispielsweise eine Freiwegschaltung für das Einsatzfahrzeug an einer Ampelkreuzung durchführen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Eingangsinformationen Überwachungsdaten des Umfelds der Ampelanlage auf, welche die Ampelanlage über eine eigene Sensorik aufnimmt.
Hierfür ist die Ampelanlage beispielsweise mit einer oder mehreren Kameras ausgestattet, mit denen die Ampelanlage die Verkehrsflussdichte sowie die Geschwindigkeit der einzelnen Fahrzeuge bestimmen kann. Auch können andere Sensoren vorgesehen sein, wie beispielsweise Lichtschranken, mit deren Hilfe der Verkehrsfluss gemessen werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich, dass die Ampelanlage eine Verkehrsflusssteuerung vornimmt, ohne hierbei auf Daten von benachbarten Fahrzeugen angewiesen zu sein. Vielmehr nimmt die Ampelanlage sämtliche Messungen selber vor. Natürlich kann die Ampelanlage auch beide Datensätze auswerten und in ihre Berechnung mit einbeziehen (einerseits den selbst gemessenen Datensatz und andererseits die Daten, die von den benachbarten Fahrzeugen übermittelt werden).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Metainformation eine Geschwindigkeitsempfehlung für die benachbarten Fahrzeuge. Diese
Geschwindigkeitsempfehlung kann beispielsweise individualisiert sein. Z. B. kann für die Fahrzeuge auf einer ersten Straße eine andere Geschwindigkeitsempfehlung übermittelt werden wie für Fahrzeuge, die sich auf einer anderen Straße befinden. Eben dies kann auch für unterschiedliche Fahrspuren gelten.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Metainformation zum automatischen Ansteuern eines Fahrerassistenzsystems oder zur Einstellung einer Geschwindigkeitssteuerung (ACC, Adaptive Cruise Control) eines empfangenden Fahrzeugs ausgeführt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass jedes Fahrzeug stets mit der optimalen Geschwindigkeit fährt, ohne dass der Fahrer hierbei eingreifen muss.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei der Ampelanlage um eine mobile Ampelanlage. Beispielsweise sind hierunter Ampeln zu verstehen, die zeitweise an Baustellen oder Gefahrenstellen aufgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ampelanlage einen oder mehrere Datenspeicher zum Speichern und Sammeln der Eingangsinformationen auf, wobei die Steuereinheit der Ampelanlage zum Erstellen einer digitalen Karte über das Umfeld der Ampelanlage auf Basis der Eingangsinformationen ausgeführt ist.
In anderen Worten kann sich die (mobile) Ampelanlage ihre eigene digitale Karte erstellen und den Straßenzug bzw. die Kreuzung, auf der sie aufgestellt ist, selber nachbilden. Dies ist insbesondere vorteilhaft für mobile Ampeln, die keine oder veraltete digitale Karten aufweisen.
Insbesondere ist die Ampelanlage lernfähig, indem sie mit Hilfe ihrer eigenen Messungen und/oder mit Hilfe von Informationen, die sie von benachbarten Fahrzeugen übermittelt bekommt, das Straßennetz ihrer Umgebung nachbildet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit zur Analyse der Eingangsinformationen ausgeführt und kann auf Basis dieser Analyse bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf die Ampel zubewegt oder nicht.
In anderen Worten kann die Steuereinheit bestimmen, ob das Fahrzeug die Ampel in naher Zukunft passieren wird oder sich beispielsweise auf einer parallelen Straße bewegt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kommunikationseinheit der Ampelanlage zur Vernetzung mehrerer Ampelanlagen miteinander ausgeführt. Die Vernetzung erfolgt beispielsweise über das Internet unter Nutzung des Internetprotokolls.
Auf diese Weise ist es möglich, dass eine Rettungsaktion oder ein ausgewähltes Fahrzeug von Ampel zu Ampel verfolgt wird und dafür gesorgt wird, dass die entsprechenden Ampeln stets auf Grün geschaltet sind. Insbesondere können wichtige Informationen von Ampelanlage zu Ampelanlage weitergegeben werden.
Es kann somit ein selbstregulierendes Netz an Ampeln ausgebildet werden, welches zur automatischen Einstellung eines optimalen Verkehrsflusses befähigt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug angegeben, welches zur Kommunikation mit einer oben beschriebenen Ampelanlage ausgeführt ist. Das Sicherheitssystem weist eine Kommunikationseinheit zum automatischen Übermitteln von Informationen an die Ampelanlage und zum Empfang von Metainformation von der Ampelanlage sowie eine Steuereinheit zum automatischen Auswerten der von der Ampelanlage gesendeten Metainformation auf. Die Steuereinheit dient weiterhin dem Erzeugen eines Steuersignals zur Unterstützung des Fahrers des Fahrzeugs auf Basis der empfangenen Metainformation.
Beispielsweise kann das Sicherheitssystem Warninformation von der Ampelanlage empfangen. Diese Warninformationen können beispielsweise auch Positionsangaben der Gefahrenstelle enthalten. Beispielsweise kann auf diese Weise das Sicherheitssystem entscheiden, ob bzw. zu welchem Zeitpunkt die Warnung dem Fahrer oder einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs mitgeteilt werden soll. Hierbei ist auch die Bewegungsrichtung des anderen Fahrzeugs von
Bedeutung. Handelt es sich bei dem anderen Fahrzeug beispielsweise um ein Einsatzfahrzeug (wie einen Krankenwagen, einen Polizeiwagen oder einen Feuerwehrwagen), welches sich aber nicht auf das Fahrzeug zubewegt, sondern von ihm wegbewegt, oder aber sich auf einer benachbarten Straße befindet, die nicht zu dem Fahrzeug führt, kann das Warnsignal von dem Sicherheitssystem zwar zur Kenntnis genommen werden. Unter Umständen entscheidet aber das Sicherheitssystem, dass keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind.
Bei dem Steuersignal, das die Steuereinheit zur Unterstützung des Fahrers erzeugt, kann es sich beispielsweise um ein akustisches Signal, ein visuelles Signal zur Anzeige für den Fahrer, um einen Eintrag in eine digitale Karte, um eine generelle Information oder aber auch um ein Steuersignal für ein Fahrerassistenzsystem (oder eine Kombination der oben genannten Möglichkeiten) handeln. Beispielsweise können mit Hilfe des Steuersignals Änderungen der ABS- oder ESP- Einstellungen im Fahrzeug vorgenommen werden. Beispielsweise können die Standardreibungskoeffizienten für ABS und ESP geändert werden. Auch kann mit Hilfe des Steuersignals die eingestellte Tempomatgeschwindigkeit oder die Mindesttoleranz für die ACC (Automatic Cruise Control) zu vorausfahrenden Fahrzeugen eingestellt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die von der Ampelanlage gesendete Warninformation eine Information darüber, dass ein Fahrzeug steht oder eine festgelegte Mindestgeschwindigkeit unterschreitet.
Um zu entscheiden, dass Warninformationen gesendet werden sollen, weist die Ampelanlage eine entsprechende Sensorik auf, die u. a. die Geschwindigkeit der Fahrzeuge misst und mit einer durchschnittlich gemessenen Geschwindigkeit vergleicht. Sinkt nun die aktuell gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einen bestimmten Mindestwert (der von Straße zu Straße variieren kann), oder steht das Fahrzeug sogar auf der Straße, wird eine entsprechende
Warninformation zusammen mit der Fahrzeugposition abgesetzt. Dieses Signal kann von den benachbarten Fahrzeugen empfangen werden, woraufhin die Fahrer (optisch oder akustisch) gewarnt werden und ggf. Steuersignale an die Fahrerassistenzeinheiten generiert werden, um einen Unfall zu vermeiden.
Die Warnung für die einzelnen Fahrer kann auf optische Weise (über ein entsprechendes Display, akustisch und/oder z. B. auch haptisch (beispielsweise in Form einer Vibration von Sitz oder Lenkrad) erfolgen. Auch kann ein Eintrag in eine digitale Karte des Fahrzeugs erfolgen, auf dem die Information und der Ort der Gefahrenstelle verzeichnet ist.
Unter dem Begriff „digitale Karte" sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien) ... Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen von Metainformation auf Basis von Eingangsinformationen über die Umgebung einer Ampelanlage angegeben, bei welchem Eingangsinformation erzeugt wird, Metainformation auf Basis der Eingangsinformationen durch die Ampelanlage erzeugt wird und die Metainformation an benachbarte Fahrzeuge ausgesendet wird. Diese Metainformation dient der Erzeugung eines konstanten Verkehrsflusses in der Umgebung der Ampelanlage.
Auf diese Weise kann die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden. Weiterhin kann Benzin eingespart werden, da sich die Fahrzeuge mit optimaler Geschwindigkeit fortbewegen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor einer Ampelanlage ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor einer Ampelanlage ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte auszuführen.
Dabei kann das Programmelement z. B. Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor der Ampelanlage gespeichert ist. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Programmelement, welches schon von Anfang die Erfindung verwendet, sowie auch eine Programmelement, welches durch eine Aktualisierung (Update) ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlasst.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Sicherheitssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Ampelanlage und von Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 3 zeigt zwei Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Ampelanlage mit zwei Fahrzeugen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 5 zeigt zwei Fahrzeuge gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung von Komponenten einer Ampelanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung von Komponenten eines Sicherheitssystems 100, das beispielsweise in einem Fahrzeug installiert ist. Das Sicherheitssystem 100 weist eine Steuereinheit 140, eine Kommunikationseinheit 122 mit einer Antenne 123 sowie eine Positionsbestimmungseinheit 106 auf.
Die zu sendenden Daten, welche von der Steuereinheit 140, die beispielsweise in Form einer CPU ausgeführt ist, an die Kommunikationseinheit 122 übertragen werden, können über eine Verschlüsselungseinrichtung 121 verschlüsselt werden. Ebenso können die empfangenen Daten, die von der Kommunikationseinheit 122 an die Steuereinheit 140 übertragen werden, von der Verschlüsselungseinheit 121 entschlüsselt werden. Auf diese Weise kann die Gefahr eines Missbrauchs verringert werden. Insbesondere kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass nur Informationen von Fahrzeugen verwendet werden, die auch tatsächlich ein entsprechendes Sicherheitssystem installiert haben.
Mit der Steuereinheit 140 ist eine Eingabeeinheit 126 verbunden. Durch die Eingabeeinheit 126 können verschiedene Einstellungen des Sicherheitssystems 100 und ggf. auf einer damit zusammenhängenden Navigationseinheit 120 vorgenommen werden.
Weiterhin ist eine optische Ausgabeeinheit in Form eines Monitors 128 vorgesehen, auf der beispielsweise Zielführungsinformationen ausgegeben werden können. Darüber hinaus können die Zielführungsinformationen auch über die akustische Ausgabeeinheit 127 ausgegeben werden. Neben den Zielführungsinformationen können auch Warnhinweise an den Fahrer ausgegeben werden. Die Ausgabe über die akustische Ausgabeeinheit 127 hat den Vorteil, dass der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.
In einem Speicherelement 124, das mit der Steuereinheit 140 verbunden ist oder in der Steuereinheit 140 integriert ist, sind die digitalen Kartendaten (z. B. als Navigationskartendaten) in Form von Datensätzen abgelegt und beispielsweise sind in dem Speicherelement 124 auch zusätzliche Informationen über Verkehrsbeschränkungen, Infrastruktureinrichtungen (Ampelanlagen, etc.) und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet.
Weiterhin ist ein Fahrerassistenzsystem 120 vorgesehen, welches mit den digitalen Kartendaten und beispielsweise auch mit den von der Ampelanlage gesendeten Metainformationen (z.B. Warninformationen und Positionsangaben und eine empfohlene Richtgeschwindigkeit) sowie vom eigenen Fahrzeug gemessenen Sensorinformationen versorgt wird.
Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist das Sicherheitssystem 100 eine Navigationseinheit 120 mit einem Satellitennavigationsempfänger 106 auf, der zum Empfang von Positionierungssignalen von beispielsweise Galileo-Satelliten oder GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann der Satellitennavigationsempfänger 126 auch für andere Satellitennavigationssysteme ausgeführt sein.
Der Satellitennavigationsempfänger 106 ist mit der Steuereinheit 140 verbunden. Auch ist die Navigationseinheit 120 mit der Steuereinheit 140 verbunden. Weiterhin besteht eine direkte Verbindung zwischen der Navigationseinheit 120 und dem Satellitennavigationsempfänger 106. Somit können die GPS-Signale direkt an die CPU 140 übermittelt werden.
Da die Positionierungssignale beispielsweise im innerstädtischen Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Sensorik 119 der Kommunikationseinrichtung 100 zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem einen Richtungssensor 107, einen Wegstreckensensor 108, einen Lenkradwinkelsensor 109, einen Federwegsensor 102, eine ESP-Sensorik 103 und ggf. einen optischen Detektor 104, beispielsweise in Form einer Kamera, auf. Auch kann ein Strahlsensor 105 (Radar- oder Lidarsensor) vorgesehen sein. Weiterhin weist die Sensorik 1 19 einen Geschwindigkeitsmesser 101 auf.
Die Signale des GPS-Empfängers 106 und der übrigen Sensoren werden in der Steuereinheit 140 bearbeitet. Die aus diesen Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mit den Straßenkarten abgeglichen. Die so gewonnene Zielführungsinformation wird über den Monitor 128 schließlich ausgegeben.
Fig. 2 zeigt eine Ampelanlage 700 mit drei Ampeln 204, 205, 206. Die drei Ampeln weisen jeweils eine eigene Sende- und Empfangseinrichtung mit einer entsprechenden Recheneinheit 207, 208, 209 auf. Auch können die Ampeln oder sogar mehrere Ampelanlagen mit einer zentralen Recheneinheit verbunden sein, welche auch eine zentrale Sende- und
Empfangseinheit aufweist. Eine entsprechende Elektronik ist in Fig. 7 genauer dargestellt.
Jedes der drei dargestellten Fahrzeuge 201 , 202, 203 weist ein eigenes Sicherheitssystem 100 auf, das in dem Fahrzeug integriert ist.
Die Fahrzeuge kommunizieren miteinander und mit der Ampelanlage über eine kabellose Kommunikationsverbindung 210.
Bei dem Fahrzeug 203 handelt es sich beispielsweise um ein stehengebliebenes verunfalltes Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug 202 handelt es sich beispielsweise um ein Rettungsfahrzeug, welches sich auf dem Weg zum Unfallort befindet. Bei dem Fahrzeug 201 handelt es sich beispielsweise um einen normalen Verkehrsteilnehmer, der aber die Unfallstelle nicht einsehen kann und auch das herannahende Rettungsfahrzeug nicht wahrnimmt. Den benachbarten Fahrzeugen wird vom Sicherheitssystem 100 des Fahrzeugs 203 mitgeteilt, dass dieses Fahrzeug einen Auffahrunfall hatte und in der Mitte der Fahrbahn zum Stehen gekommen ist. Hiervon wird der Fahrer des Fahrzeugs 201 sowie der Fahrer des Rettungsfahrzeugs 202 unterrichtet. Auch werden die entsprechenden Fahrerassistenzsysteme der beiden benachbarten Fahrzeuge 201 , 202 entsprechend unterrichtet, so dass sie eingreifen können, falls die Fahrer dies nicht tun.
Das Rettungsfahrzeug 202 nähert sich der Ampelanlage 204, 205, 206 und sendet ein entsprechendes Signal an die Ampelanlage, woraufhin die Ampel 205 auf Grün und die Ampeln 204 und 206 auf Rot geschaltet werden, so dass das Fahrzeug 202 die Kreuzung ungehindert passieren kann. Von der Ampelschaltung wird das Sicherheitssystem des Fahrzeugs 201 rechtzeitig in Kenntnis gesetzt, so dass es die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 201 optimal einstellen kann (so dass der Fahrer des Fahrzeugs 201 beispielsweise das Auto nicht anhalten oder abbremsen muss, weil es sich der Ampel langsam genug nähert, um den Verkehrsfluss aufrechtzuerhalten).
Fig. 3 zeigt zwei Fahrzeuge 201 , 203, die jeweils mit einem Sicherheitssystem 100 ausgerüstet sind. Das stehende Fahrzeug 203 übermittelt seine Position mit einem entsprechenden Warnhinweis 302 an das sich darauf zubewegende Fahrzeug 201. Das sich in Richtung 301 bewegende Fahrzeug 201 empfängt das Warnsignal und gibt eine entsprechende Warnung an den Fahrer ab (beispielsweise in Form eines optischen Zeichens sowie eines Eintrags in der digitalen Karte). Auch wird zum selben Zeitpunkt die Fahrerassistenzeinheit entsprechend unterrichtet, so dass sie in das Fahrgeschehen eingreifen kann.
Fig. 4 zeigt zwei Fahrzeuge 201 , 202, die sich einer Kreuzung annähern. Das Fahrzeug 202, bei dem es sich um ein Rettungsfahrzeug handelt, sendet über sein Sicherheitssystem 100 das Signal aus, dass es sich um ein Rettungsfahrzeug handelt.
Da sich die beiden Fahrzeuge 201 , 202 in Richtung 401 bzw. 402 senkrecht aufeinander zubewegen, muss das Fahrzeug 201 seine Geschwindigkeit reduzieren, um einen Unfall zu vermeiden.
Dies kann vollautomatisch geschehen, indem einerseits das Rettungsfahrzeug 202 die Ampelanlage 204, 205 entsprechend steuert und andererseits das Fahrzeug 201 sowohl vom Einsatzfahrzeug 202 als auch von der Ampelanlage Informationen erhält, auf Basis derer es seine Geschwindigkeit optimal einstellen kann.
Das Fahrzeug 201 kann daraufhin einen Alarm anzeigen und Informationen darüber, aus welcher Richtung das Notfallfahrzeug kommt und fügt diese Information in die digitale Karte ein. Die Ampeln übermitteln ihren Status an beide Fahrzeuge. Die beiden Fahrzeuge können auf den Ampelstatus entsprechend reagieren und in der digitalen Karte anzeigen.
Fig. 5 zeigt zwei Fahrzeuge 201 , 202 mit jeweils einem Sicherheitssystem 100. Beide Fahrzeuge bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die selbe Richtung 501 bzw. 503.
Das vorausfahrende Fahrzeug 202 befindet sich in einem Bereich 502 mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Dies wird von der Fahrzeugsensorik erfasst und es wird ein entsprechendes Warnsignal mit einer Positionsangabe 504 an das dahinterfahrende Fahrzeug 201 übermittelt. Insbesondere werden Informationen über den Straßenzustand übertragen.
Der Zustand der Straßenoberfläche wird beispielsweise durch ein ABS-Bremsmanöver detektiert. Falls die detektierten Informationen als kritisch eingestuft werden (es kann also in dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 eine Analyse der detektierten Daten stattfinden), wird ein entsprechendes Warnsignal mit Positionsangabe abgesetzt und vom dahinterfahrenden Fahrzeug 201 empfangen.
Danach reagiert das dahinterfahrende Fahrzeug 201 beispielsweise durch das Auslösen eines Alarms in Form eines optischen Signals oder indem das Gaspedal von der Fahrzeugelektronik hochgedrückt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann ein akustisches Signal abgegeben werden. Weiterhin können die standardmäßigen Reibungskoeffizienten für ABS oder ESP geändert werden. Auch kann die eingestellte Geschwindigkeit oder/und der eingestellte Abstand für ACC geändert werden. Selbstverständlich kann auch die Position der Gefahrenstelle 502 in der digitalen Karte eingetragen werden.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 601 werden Eingangsinformationen von einem benachbarten Fahrzeug gemessen und der Ampelanlage übermittelt. In Schritt 602 erzeugt die Ampelanlage noch weitere Eingangsinformationen durch eigene Messungen. In Schritt 603 erzeugt die Ampelanlage Metainformation auf Basis der Eingangsinformationen und sendet in Schritt 604 die Metainformation an benachbarte Fahrzeuge, wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten 700 einer Ampelanlage. Die in Fig. 7 dargestellten Komponenten können in jede einzelne Ampel der Ampelanlage oder in eine zentrale Ampel oder eine (ampelexterne) Zentralstation eingebaut werden.
Die Komponenten wiesen eine Steuereinheit 701 , die beispielsweise in Form einer CPU ausgeführt ist, einen Speicher 704, eine Sensorik in Form einer Kamera oder Radars 703 sowie eine Kommunikationseinheit 702 mit einer Antenne 705 und einer Codiereinrichtung 706 auf.
Die Codiereinrichtung 706 entspricht hierbei der Codiereinrichtung 121 der Fig. 1 des Fahrzeugsicherheitssystems 100.
Auch die übrigen Elemente (Speicher, Steuereinheit 701 , Sensorik 703 sowie Kommunikationseinheit 702) können wie die entsprechenden Komponenten im Fahrzeugsicherheitssystem 100 ausgeführt sein (Speicher 124, CPU 140, Kommunikationseinheit 122, Kamera 104).
Die Steuereinheit 701 der Ampelanlage steuert einerseits die Signalschaltung der Ampelanlage. Andererseits erzeugt die Steuereinheit 701 die Metainformation, die über die Kommunikationseinheit 702 an die benachbarten Fahrzeuge gesendet wird.
Über die Verschlüsselungseinrichtung 706 kann gewährleistet werden, dass die Fahrzeuge nur Metainformation von verifizierten Ampelanlagen zur Kenntnis nehmen. Missbräuchlich gesendete Daten werden identifiziert und verworfen.
Um ein Einsatzfahrzeug oder ein anderes Fahrzeug einem bestimmten Kreuzungsarm zuzuordnen, kommt beispielsweise ein richtungsbasierter Algorithmus zum Einsatz. Insbesondere kann die Steuereinheit 701 der Ampelanlage auch einen Lernalgorithmus durchführen, welcher durch Kommunikation mit zivilen Verkehrsteilnehmern eine digitale Umgebungskarte generiert. Nach dem Anlernvorgang erfolgt die Zuordnung auf Grundlage der gelernten Karte, womit eine korrekte Funktion auch bei sehr speziellen Kreuzungsszenarien ermöglicht wird.
Die Ampelanlage beobachtet den Verkehr in ihrer Umgebung. Zur Beobachtung werden Umfeldsensoren, wie Kameras oder Radar verwendet. Auch können die Informationen von anderen Fahrzeugen verwendet werden, die über Fahrzeug-zu-Infrastruktur Kommunikation (C2X) an die Ampelanlage gesendet werden.
Wird beispielsweise in der Umgebung der Ampelanlage ein bestimmter Reibwert detektiert und per C2X übertragen, puffert die Ampelanlage diesen Reibwert und gibt ihn wieder weiter, sobald sich ein weiteres Fahrzeug nähert. Ähnlich kann auch mit anderen Ereignissen verfahren werden.
Ebenso kann aus der Geschwindigkeit der vorbeifahrenden Fahrzeuge auf mögliche Reibwerte geschlossen werden. Fahren die Fahrzeuge deutlich langsamer, als es die Straßenklasse und die Verkehrsdichte zulassen würde, kann auf einen niedrigeren Reibwert oder andere schlechte Wetterbedingungen geschlossen werden. Diese Information kann dann mittels Nahbereichskommunikation (C2X) an die anderen Fahrzeuge oder benachbarte Ampelanlagen weitergegeben werden.
Da die Ampelanlage den Verkehrsfluss über einen längeren Zeitraum beobachtet, kann sie die mittlere Verkehrsflussdichte ermitteln. Ergeben sich hierbei Abweichungen in Richtung einer niedrigeren Geschwindigkeit, die nicht auf eine höhere Fahrzeugdichte zurückzuführen sind, so kann auf eine Gefahrenstelle geschlossen werden. Diese Information kann dann per C2X übermittelt werden.
Aus den gewonnenen Informationen können Geschwindigkeitsempfehlungen abgeleitet werden. So kann z. B. die Durchschnittsgeschwindigkeit im betrachteten Bereich auch als Empfehlung weitergegeben werden, wobei hier gesetzliche Vorschriften einzuhalten sind. Das bedeutet, dass keine Geschwindigkeiten empfohlen werden, die nicht erlaubt sind. Auch bei erkannten Gefahrenstellen kann die Geschwindigkeit empfohlen werden, die andere Fahrzeuge in diesem Bereich fahren. Die Empfehlung kann entweder mittels C2X weitergeleitet werden oder bei einer Infrastruktureinheit über ein Schild angezeigt werden. Diese Empfehlung kann dann z. B. direkt in einem ACC eines empfangenden Fahrzeugs eingestellt werden oder dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden.
Durch die Verwendung von Informationen, die z. B. von parkenden Fahrzeugen oder Fahrzeugen in einem Stau an die Ampelanlage gesendet werden, können Informationen ermittelt werden, mit deren Hilfe der Verkehrsfluss optimal geregelt werden kann, ohne dass hierfür zusätzliche Infrastruktureinheiten aufgestellt werden müssen. Dadurch lässt sich die Dichte der Infrastruktureinheiten verringern.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben:
Erstes Beispiel:
Ein Fahrzeug steht im Stau, kann jedoch mit seiner Kamera und seinem Radar den Gegenverkehr beobachten. Mit diesen Sensoren kann das Fahrzeug die
Durchschnittgeschwindigkeit auf der Gegenspur ermitteln und leitet diese per C2X als
Empfehlung an die Ampelanlage weiter. Falls sich die gemessene Durchschnittsgeschwindigkeit des Gegenverkehrs plötzlich ändert, sendet das Fahrzeug eine Warnung an die Ampelanlage aus.
Aus diesen Daten kann die Ampelanlage dann geeignete Metadaten für benachbarte Fahrzeuge erzeugen und aussenden.
Zweites Beispiel:
Eine Infrastruktureinheit (beispielsweise eine Ampelanlage) ermittelt über Kameras die Verkehrsdichte und die Durchschnittsgeschwindigkeit an einer Stelle und leitet diese per C2X weiter. Diese Daten werden über einen längeren Zeitraum in der Infrastruktureinheit gespeichert. An einem Tag ergibt sich eine deutliche Abweichung von diesen gespeicherten und damit typischen Werten. Die Ampelanlage sendet in diesem Fall eine Warnung
(Metainformation) an die benachbarten Fahrzeuge aus, da von einer Gefahrenstelle auszugehen ist. Ebenso wird eine empfohlene Richtgeschwindigkeit an die einzelnen Fahrzeuge ausgesendet. Drittes Beispiel:
Eine Infrastruktureinheit beobachtet die Geschwindigkeit der Fahrzeuge an einer Stelle. Zusätzlich ist bekannt, wie die baulich bedingte maximale Geschwindigkeit an dieser Stelle sein kann (z. B. einer Kurve). Ergeben sich nun Abweichungen der maximalen Geschwindigkeit an dieser Stelle, die nicht durch den Verkehrsfluss zu begründen sind und zusätzlich über einen längeren Zeitraum (beispielsweise mehrere Minuten) anhalten, kann von einem niedrigeren Reibwert ausgegangen werden und die Infrastruktureinheit (Ampelanlage) sendet eine Warnung.
Viertes Beispiel:
Ein Fahrzeug ist auf einem Parkplatz geparkt. Die C2X-Einheit des Fahrzeugs wird jedoch weiterhin mit Strom versorgt und empfängt die Positionen, Geschwindigkeiten, etc. der vorbeifahrenden Fahrzeuge. Daraus ermittelt die C2X-Einheit eine
Durchschnittsgeschwindigkeit, detektiert Abweichungen und damit Gefahren, etc. und leitet diese Informationen weiter. Fällt die Versorgungsspannung unter ein vorher festgelegtes Niveau, so werden die bisher ermittelten Informationen ein letztes Mal verschickt. Es wird dabei auch kenntlich gemacht, dass es sich um ein letztes Versenden handelt. In diesem Fall werden auch interne Größen, wie sie z. B. für eine rekursive Berechnung mit
Durchschnittsgeschwindigkeit notwendig sind, verschickt. Andere parkende Fahrzeuge (oder Ampelanlagen) können mit diesen Informationen dann die Ermittlung fortführen. So ist sichergestellt, dass selbst bei wechselnden parkenden Autos (oder Autos in einem Stau oder wechselnden Ampelanlagen) eine quasi stationäre Ermittlung der Informationen erfolgen kann und damit eine Infrastruktureinheit ersetzt werden kann. Anstelle eines parkenden Fahrzeugs kann auch beispielsweise eine mobile Ampelanlage eingesetzt werden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen
Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Ampelanlage zum Erzeugen von Metainformation auf Basis von Eingangsinformationen über die Umgebung der Ampelanlage, die Ampelanlage (700) aufweisend: eine Steuereinheit (701 ) zum Erzeugen der Metainformation auf Basis der
Eingangsinformationen; eine Kommunikationseinheit (702) zum Aussenden der Metainformation an benachbarte Fahrzeuge; wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
2. Ampelanlage nach Anspruch 1 , wobei die Eingangsinformationen von einem Fahrzeug (201 , 202, 203) an die Ampelanlage (700) gesendete Informationen aufweisen.
3. Ampelanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Eingangsinformationen über Nahbereichskommunikation an die Ampelanlage (700) übermittelt werden.
4. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingangsinformationen eine Information darüber enthalten, dass es sich bei dem Fahrzeug (202) um ein Einsatzfahrzeug handelt.
5. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingangsinformationen Überwachungsdaten des Umfelds der Ampelanlage
(700) aufweisen, welche die Ampelanlage über eigene Sensorik (703) aufnimmt.
6. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metainformation eine Geschwindigkeitsempfehlung für die benachbarten Fahrzeuge enthält.
7. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metainformation zum automatischen Ansteuern eines Fahrerassistenzsystems (125) oder zur Einstellung eines ACC eines empfangenden Fahrzeugs (201 , 202, 203) ausgeführt ist.
8. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Ampelanlage (700) um eine mobile Ampelanlage handelt.
9. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: einen Datenspeicher (704) zum Speichern und Sammeln der Eingangsinformationen; wobei die Steuereinheit (701 ) zum Erstellen einer digitalen Karte über das Umfeld der
Ampelanlage auf Basis der Eingangsinformationen ausgeführt ist.
10. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (701 ) zur Analyse der Eingangsinformationen ausgeführt ist und auf Basis der Analyse bestimmen kann, ob sich das Fahrzeug (202) auf die Ampel zu bewegt.
1 1. Ampelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinheit (702) zur Vernetzung mehrerer Ampelanlagen (700) miteinander ausgeführt ist.
12. Sicherheitssystem für ein Fahrzeug zur Kommunikation mit einer Ampelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , das Sicherheitssystem aufweisend: eine Kommunikationseinheit (122, 123) zum automatischen Übermitteln von Informationen an die Ampelanlage (700) und zum Empfang von Metainformation von der Ampelanlage (700); eine Steuereinheit (140) zum automatischen Auswerten der von der Ampelanlage (700) gesendeten Metainformation; wobei die Steuereinheit (140) weiterhin zum Erzeugen eines Steuersignals zur Unterstützung des Fahrers des Fahrzeugs (201 , 202, 203) auf Basis der Metainformation ausgeführt ist.
13. Verfahren zum Erzeugen von Metainformation auf Basis von Eingangsinformationen über die Umgebung einer Ampelanlage, das Verfahren aufweisend die Schritte:
Erzeugen der Eingangsinformationen; Erzeugen der Metainformation auf Basis der Eingangsinformationen durch die Ampelanlage;
Aussenden der Metainformation an benachbarte Fahrzeuge; wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
14. Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor einer Ampelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird, den Prozessor (701 ) anleitet, die folgenden Schritte auszuführen: Erzeugen der Eingangsinformationen;
Erzeugen der Metainformation auf Basis der Eingangsinformationen durch die Ampelanlage;
Aussenden der Metainformation an benachbarte Fahrzeuge; wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
15. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor eine Ampelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird, den Prozessor (701 ) anleitet, die folgenden Schritte auszuführen: Erzeugen der Eingangsinformationen;
Erzeugen der Metainformation auf Basis der Eingangsinformationen durch die Ampelanlage;
Aussenden der Metainformation an benachbarte Fahrzeuge; wobei die Metainformation zum Erzeugen eines konstanten Verkehrsflusses ausgeführt ist.
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