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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium.
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Stand der Technik
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Automatisiert fahrende Kraftfahrzeuge haben auch in urbanen Verkehrsräumen auf Einsatzkraftfahrzeuge entsprechend der Straßenverkehrsordnung zu reagieren, weshalb deren Erkennung und Relevanzbestimmung von Bedeutung sind.
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Bisher liegen noch keine Lösungsansätze vor, die diese Aufgabe ausreichend robust lösen, weshalb weitere Verfahren benötigt werden, die die Qualität bestehender Ansätze erhöhen. Bekannte Verfahren basieren auf einer Erkennung von Einsatzkraftfahrzeugen mittels Umfeldsensoren, zum Beispiel Videosysteme oder aber der Erfassung eines Martinhorns des Ei nsatzkraftfahrzeugs.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen von Kinematiksignalen, die jeweilige kinematische Größen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen repräsentieren, Verarbeiten der empfangenen Kinematiksignale, um ein vorbestimmtes Fahrmanöver bei wenigstens einem Kraftfahrzeug der Vielzahl von Kraftfahrzeugen zu detektieren, bei Detektion des vorbestimmten Fahrmanövers Ausgeben eines Detektionssignals, das eine Information umfasst, dass ein Einsatzkraftfahrzeug in einem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs detektiert wurde.
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Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass nach einem Kraftfahrzeug gesucht wird, welches ein vorbestimmtes Fahrmanöver ausführt. Hier ist es in der Regel so, dass Kraftfahrzeuge, wenn deren Fahrer und/oder deren Umfeldsensorsysteme ein Einsatzkraftfahrzeug detektieren, Fahrmanöver (entweder manuell oder zumindest teilautomatisiert geführt) ausführen, um dem Einsatzkraftfahrzeug den Weg frei zu machen. Ein Fahrmanöver, um einem Einsatzkraftfahrzeug den Weg frei zu machen, umfasst beispielsweise ein Heranfahren an einen rechten Fahrbahnrand (bei Rechtsverkehr; bei Linksverkehr umgekehrt) und ein dortiges Anhalten.
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Indem also nach einem vorbestimmten Fahrmanöver gesucht wird, kann bei Detektion eines solchen Fahrmanövers bei einem Kraftfahrzeug zumindest mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit die Aussage getroffen werden, dass sich in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs, bei dem dieses vorbestimmte Fahrmanöver detektiert wurde, ein Einsatzfahrzeug befinden muss.
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Somit wird also insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Einsatzkraftfahrzeug effizient detektiert werden kann.
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Kinematiksignale im Sinne der Beschreibung umfassen zum Beispiel folgende kinematische Größen des Kraftfahrzeugs: Ort des Kraftfahrzeugs, Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs.
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Das heißt also insbesondere, dass aufgrund des Empfangens der Kinematiksignale ein Ort des Kraftfahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (Kraftfahrzeuggeschwindigkeit) und eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs (Kraftfahrzeugbeschleunigung) bekannt sind. Eine Beschleunigung kann auch einen negativen Wert aufweisen. In diesem Fall kann die Beschleunigung auch als eine Verzögerung bezeichnet werden.
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Basierend auf den Kinematiksignalen (insbesondere basierend auf einen zeitlichen Verlauf der Kinematiksignale), also basierend auf den kinematischen Größen, ist es also insbesondere ermöglicht, ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Das heißt also insbesondere, dass beispielsweise ein jeweiliges Fahrverhalten der Kraftfahrzeuge basierend auf den jeweiligen kinematischen Größen ermittelt wird, um das vorbestimmte Fahrmanöver zu detektieren.
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Kinematiksignale im Sinne der Beschreibung beschreiben also bzw. repräsentieren also einen Ort oder Position und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs.
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Die Kinematiksignale werden zum Beispiel von den Kraftfahrzeugen selbst zur Verfügung gestellt bzw. bereitgestellt. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Kraftfahrzeuge die Kinematiksignale jeweils über ein Kommunikationsnetzwerk senden. Die Kraftfahrzeuge senden zum Beispiel die Kinematiksignale an die Vorrichtung oder senden zum Beispiel die Kinematiksignale an einen von der Vorrichtung verschiedenen entfernten Server, von welchem die Vorrichtung zum Beispiel die Kinematiksignale anfordert bzw. abruft. Der Server sendet also beispielsweise die Kinematiksignale an die Vorrichtung. Das Verfahren umfasst also zum Beispiel ein Abrufen bzw. ein Anfordern von Kinematiksignale von einem entfernten Server. Das Verfahren umfasst also zum Beispiel ein Empfangen der angeforderten bzw. abgerufenen Kinematiksignale von dem entfernten Server.
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Das Empfangen von Kinematiksignalen umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Empfangen dieser Kinematiksignale, welche von den Kraftfahrzeugen gesendet wurden, über das Kommunikationsnetzwerk.
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Kinematiksignale umfassen zum Beispiel Positionssignale, die eine momentane Position eines Kraftfahrzeugs repräsentieren. Positionssignale sind zum Beispiel GPS-Signale. Beispielsweise umfasst ein Kraftfahrzeug einen Positionssensor, beispielsweise einen GPS-Sensor. Der Positionssensor stellt beispielsweise die Positionssignale bereit.
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Basierend auf einem zeitlichen Verlauf von Positionssignalen ist zum Beispiel vorgesehen, dass eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des entsprechenden Kraftfahrzeugs berechnet wird, beispielsweise kraftfahrzeugintern berechnet wird und/oder beispielsweise kraftfahrzeugextern berechnet werden, beispielsweise mittels der Vorrichtung oder mittels des entfernten Servers.
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Analog zu den vorstehenden Ausführungen betreffend das zur Verfügung bzw. Bereitstellen von Kinematiksignale mittels eines Kraftfahrzeugs können Kinematiksignale zum Beispiel auch von einem oder mehreren mobilen Endgeräten zur Verfügung gestellt werden, die sich innerhalb eines Kraftfahrzeugs befinden. Ein mobiles Endgerät ist zum Beispiel ein Mobiltelefon. Das heißt, dass in den vorstehenden Ausführungen „Kraftfahrzeug“ auch durch „mobiles Endgerät“ ersetzt werden kann. Hier entspricht ein Ort, eine Geschwindigkeit und eine Beschleunigung eines mobilen Endgeräts, welches sich innerhalb eines Kraftfahrzeugs befindet und innerhalb des Kraftfahrzeugs stationär angeordnet ist, einem Ort, einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Das oder Endgeräte senden also zum Beispiel entsprechende Kinematiksignale an den entfernten Server und/oder an die Vorrichtung. Ein mobiles Endgerät umfasst zum Beispiel einen Positionssensor, zum Beispiel einen GPS-Sensor. Zum Beispiel umfasst ein Endgerät einen Prozessor, der eingerichtet ist, basierend auf einen zeitlichen Verlauf von Positionssignalen des Positionssensors eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung zu berechnen.
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Sowohl im Kraftfahrzeug als auch in einem mobilen Endgerät sind zum Beispiel ein oder mehrere Beschleunigungssensoren vorgesehen, deren jeweilige Beschleunigungssensorsignale beispielsweise auch von den Kinematiksignalen umfasst sein können.
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Ausführungen, die im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug gemacht sind, gelten analog für mehrere Kraftfahrzeuge und umgekehrt.
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Ein Kommunikationsnetzwerk umfasst gemäß einer Ausführungsform ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, zum Beispiel ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk und/oder ein Mobilfunknetz.
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Ein Einsatzkraftfahrzeug im Sinne der Beschreibung bezeichnet beispielsweise ein Kraftfahrzeug, welches sich in einem Sondereinsatz im Straßenverkehr befindet. Hierbei weist ein solches Einsatzkraftfahrzeug üblicherweise eine eingeschaltete Einsatzsignalanlage auf, beispielsweise ein blaues Blinklicht, auch als Blaulicht bezeichnet. Weiter weist ein solches Einsatzkraftfahrzeug beispielsweise zumindest bei Annäherung an eine stark befahrene Straße oder Kreuzung einen eingeschalteten akustischen Einsatzsignalgeber, beispielsweise ein Martinshorn, auf.
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Ein Einsatzkraftfahrzeug ist beispielsweise der Polizei, der Feuerwehr, einem Sanitätsdienst oder einem städtischen Betrieb, die in Notfällen schnellstmöglich an einen Einsatzort gelangen müssen, zugeordnet. Einsatzkraftfahrzeuge umfassen zum Beispiel ein auf einem Dach des Einsatzkraftfahrzeugs angebrachtes Blaulicht sowie ein Signalhorn.
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Das Verarbeiten der empfangenen Kinematiksignale, um ein vorbestimmtes Fahrmanöver bei einem Kraftfahrzeug der Vielzahl von Kraftfahrzeugen zu detektieren, umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Filtern der empfangenen Kinematiksignale nach dem vorbestimmten Fahrmanöver.
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Das vorbestimmte Fahrmanöver wird gemäß einer Ausführungsform durch einen oder mehrere Kinematikparameter beschrieben beziehungsweise repräsentiert. Das heißt also, dass das vorbestimmte Fahrmanöver durch einen Ort und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung beschrieben oder repräsentiert werden kann. Kinematikparameter umfassen also kinematische Größen, also insbesondere Ort, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung. Das vorbestimmte Fahrmanöver wird also beispielsweise durch kinematische Größen beschrieben.
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Das Filtern der empfangenen Kinematiksignale umfasst also insbesondere ein Filtern der empfangenen Kinematiksignale basierend auf den Kinematikparameter.
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Zum Beispiel wird ein vorbestimmtes Fahrmanöver durch eine laterale Querbeschleunigung und einem anschließenden Halten beschrieben. Dieses vorbestimmte Fahrmanöver entspricht einem Rechtsheranfahren an einen rechten Fahrbahnrand, bei einem Rechtsverkehr beziehungsweise bei einem Linksverkehr ein Heranfahren an einen linken Fahrbahnrand mit anschließendem Halten.
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Das vorbestimmte Fahrmanöver wird zum Beispiel durch eine vorbestimmte Trajektorie und/oder durch einen vorbestimmten Trajektorienschlauch festgelegt oder beschrieben.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Detektion des vorbestimmten Fahrmanövers bei dem einen Kraftfahrzeug die empfangenen Kinematiksignale verarbeitet werden, um das vorbestimmte Fahrmanöver bei wenigstens einem weiteren Kraftfahrzeug in einem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs zu detektieren, wobei das Detektionssignal erst bei Detektion des vorbestimmten Fahrmanövers bei wenigstens einem weiteren Kraftfahrzeug in dem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs ausgegeben wird.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine Robustheit des Verfahrens zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs effizient erhöht werden kann.
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Es reicht also nicht mehr, dass nur bei einem der Kraftfahrzeuge das vorbestimmte Fahrmanöver detektiert werden muss, damit das Detektionssignal ausgegeben wird. Vielmehr muss mindestens beziehungsweise wenigstens ein weiteres Kraftfahrzeug das vorbestimmte Fahrmanöver ausführen, damit das Detektionssignal ausgegeben wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich ein Einsatzkraftfahrzeug vorhanden ist, erhöht sich desto mehr, je mehr Kraftfahrzeuge das vorbestimmte Fahrmanöver in einem bestimmten Umfeld ausführen.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass den jeweiligen kinematischen Größen jeweils ein Datum zugeordnet ist, welches angibt, wann das jeweilige Kraftfahrzeug die entsprechende kinematische Größe aufwies, wobei basierend auf dem jeweiligen Datum der kinematischen Größen derjenigen Kraftfahrzeuge, bei denen das vorbestimmte Fahrmanöver detektiert wurde, ein zeitlicher Verlauf einer jeweiligen Durchführung des vorbestimmten Fahrmanövers ermittelt wird, wobei basierend auf dem ermittelten zeitlichen Verlauf eine Fahrtrichtung und/oder eine Geschwindigkeit des Einsatzkraftfahrzeugs und/oder ermittelt wird, so dass die Information des ausgegebenen Detektionssignals die ermittelte Fahrtrichtung und/oder die ermittelte Geschwindigkeit des Einsatzkraftfahrzeugs umfasst.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine Geschwindigkeit und/oder eine Fahrtrichtung des Einsatzkraftfahrzeugs effizient ermittelt werden kann.
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In der Regel ist es so, dass dasjenige der Kraftfahrzeuge, welches sich bezogen auf eine Fahrtrichtung des Einsatzkraftfahrzeugs am nächsten zum Einsatzkraftfahrzeug befindet, auch als erstes das vorbestimmte Fahrmanöver durchführen wird, um dem Einsatzkraftfahrzeug einen Weg frei zu machen. Über das Ermitteln, in welcher Reihenfolge die Kraftfahrzeuge das vorbestimmte Fahrmanöver ausführen, kann somit in vorteilhafter Weise effizient eine Fahrtrichtung und/oder eine Geschwindigkeit des Einsatzkraftfahrzeugs ermittelt werden.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf den empfangenen Kinematiksignalen ein Wahrscheinlichkeitswert berechnet wird, welcher angibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Einsatzkraftfahrzeug detektiert wurde, wobei der berechnete Wahrscheinlichkeitswert mit einem vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsschwellenwert verglichen wird, wobei das Detektionssignal abhängig von dem Vergleich ausgegeben wird.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Aussage darüber getroffen werden kann, mit welchem Grad der Gewissheit beziehungsweise Sicherheit tatsächlich ein Einsatzkraftfahrzeug sich denjenigen Kraftfahrzeugen nähert, welche das vorbestimmte Fahrmanöver ausgeführt haben.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ausgeben ein Senden des Detektionssignals an wenigstens eine Netzwerkadresse einer Vielzahl von Netzwerkadressen eines Kommunikationsnetzwerks umfasst, welche jeweils einem der Vielzahl von Kraftfahrzeugen zugeordnet sind.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Information, dass ein Einsatzkraftfahrzeug detektiert wurde, den Kraftfahrzeugen und somit beispielsweise deren Fahrern effizient zur Verfügung gestellt werden kann.
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Die Information, welche vom Detektionssignal umfasst ist, umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Ort des Einsatzkraftfahrzeugs und/oder eine Fahrtrichtung des Einsatzkraftfahrzeugs und/oder eine Geschwindigkeit des Ei nsatzkraftfahrzeugs.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kommunikationsnetzwerk ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk umfasst. Ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk umfasst zum Beispiel ein Mobilfunknetz und/oder ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Detektionssignal nur dann gesendet wird, wenn der berechnete Wahrscheinlichkeitswert größer oder größer-gleich dem vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsschwellenwert ist.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass unnötige Fehlalarme effizient vermieden werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Routenplanungssignale empfangen werden, welche eine jeweilige Routenplanung der Kraftahrzeuge repräsentieren, wobei die wenigstens eine Netzwerkadresse basierend auf den empfangenen Routenplanungssignalen aus der Vielzahl von Netzwerkadressen ausgewählt wird.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Routenplanung der Kraftfahrzeuge berücksichtigt wird für die Frage, welchem der Kraftfahrzeuge das Detektionssignal gesendet wird. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, dass Kraftfahrzeuge über ein Einsatzkraftfahrzeug informiert werden, deren Routenplanung vorgibt, dass das entsprechende Kraftfahrzeug nicht einen Weg des Einsatzkraftfahrzeugs kreuzen wird. Dadurch wird also zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine zur Verfügung stehende Bandbreite beziehungsweise Datenübertragungsrate des Kommunikationsnetzwerks effizient genutzt werden kann.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Betriebsmodussignale empfangen werden, welche angeben, ob das jeweilige Kraftfahrzeug in einem manuellen Betriebsmodus manuell oder in einem zumindest teilautomatisierten Betriebsmodus zumindest teilautomatisiert geführt wird, wobei die wenigstens eine Netzwerkadresse basierend auf den empfangenen Betriebsmodussignalen aus der Vielzahl von Netzwerkadressen ausgewählt wird.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der entsprechende Betriebsmodus, in welchem das Kraftfahrzeug betrieben wird, bei der Frage berücksichtigt wird, welchem der Kraftfahrzeuge das Detektionssignal gesendet wird.
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Zum Beispiel ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Detektionssignal nur an diejenigen Kraftfahrzeuge gesendet wird, welche in einem teilautomatisierten Betriebsmodus betrieben werden.
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Zum Beispiel ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Detektionssignal nur an diejenigen Kraftfahrzeuge gesendet wird, welche in einem manuellen Betriebsmodus betrieben werden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Detektionssignal an einen Verkehrsdatendienst und/oder an einen Teleoperationszentrum (oder mehreren Teleoperationszentren) von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen ausgegeben wird. Ein solches Teleoperationszentrum kann ein Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert mittels Fernsteuerung führen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verkehrsdatendienst das Detektionssignal an den Teleoperationszentrum (oder die Teleoperationszentren) von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen ausgibt.
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Ein solches Teleoperationszentrum sendet gemäß einer Ausführungsform das Detektionssignal an die ferngesteuerten Kraftfahrzeuge bzw. eine Nachricht an die ferngesteuerten Kraftfahrzeuge, dass ein Einsatzkraftfahrzeug in ihrem Umfeld detektiert wurde. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass Umfeldsensorsysteme dieser Kraftfahrzeuge diese Information bei ihrer Analyse des Umfelds verwenden können.
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Das Ausgeben des Detektionssignals an den Verkehrsdatendienst und/oder an das Teleoperationszentrum umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Ausgeben des berechneten Wahrscheinlichkeitswertes.
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Insbesondere sendet das Teleoperationszentrum erst bei Überschreiten des berechneten Wahrscheinlichkeitswerts über eine Schwellenwahrscheinlichkeit die Information über ein herannahendes Einsatzkraftfahrzeug an diejenigen zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeuge, deren Routenplanung mit der ermittelten Spurassoziation des Einsatzkraftfahrzeugs eine Schnittmenge besitzen könnte.
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Die Schwellenwahrscheinlichkeit entspricht zum Beispiel dem vorstehenden Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
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Die Formulierung „respektive“ umfasst insbesondere die Formulierung „und/oder“.
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Die Abkürzung „bzw.“ steht für „beziehungsweise“ und umfasst zum Beispiel die Formulierung „respektive“.
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Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Steuern bzw. Führen“ umfasst die folgenden Fälle: Teilautomatisiertes Steuern bzw. Führen, hochautomatisiertes Steuern bzw. Führen, vollautomatisiertes Steuern bzw. Führen, fahrerloses Steuern bzw. Führen.
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Teilautomatisiertes Steuern bzw. Führen bedeutet, dass in einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern des Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können.
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Hochautomatisiertes Steuern bzw. Führen bedeutet, dass in einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern des Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen.
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Vollautomatisiertes Steuern bzw. Führen bedeutet, dass in einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern des Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. In dem spezifischen Anwendungsfall ist der Fahrer nicht erforderlich.
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Fahrerloses Steuern bzw. Führen bedeutet, dass unabhängig von einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern des Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Die Längs- und Querführung des Fahrzeugs werden somit zum Beispiel bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umweltbedingungen automatisch gesteuert. Die vollständige Fahraufgabe des Fahrers wird somit automatisch übernommen. Der Fahrer ist somit nicht mehr erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann also auch ohne Fahrer von einer beliebigen Startposition zu einer beliebigen Zielposition fahren. Potentielle Probleme werden automatisch gelöst, also ohne Hilfe des Fahrers.
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Ein Umfeld eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Beschreibung bezeichnet zum Beispiel einen Bereich um das Kraftfahrzeug bis zu einer maximalen Distanz von zum Beispiel 200 m, zum Beispiel 150 m, zum Beispiel 140 m.
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Ein Umfeld eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Beschreibung umfasst zum Beispiel einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Straßenabschnitt bis zu einem vorausliegenden Verkehrsknotenpunkt, zum Beispiel eine Kreuzung.
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Ein Umfeld eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Beschreibung umfasst zum Beispiel einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zurückliegenden Straßenabschnitt bis zu einem zurückliegenden Verkehrsknotenpunkt, zum Beispiel eine Kreuzung.
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Ein Umfeld eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Beschreibung umfasst zum Beispiel einen auf den vorausliegenden und/oder zurückliegenden Verkehrsknotenpunkt zulaufenden Straßenabschnitt.
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Nach einer Ausführungsform wird eine Bewegung des Einsatzkraftfahrzeugs basierend auf den empfangenen Kinematiksignalen, insbesondere basierend auf den vorstehenden zeitlichen Verlauf, prädiziert.
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Nach einer Ausführungsform wird basierend auf den empfangenen Kinematiksignalen, insbesondere basierend auf den vorstehenden zeitlichen Verlauf, berechnet, auf welcher Fahrspur das Einsatzkraftfahrzeug fährt.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mittels der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.
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Technische Funktionalitäten hinsichtlich der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten hinsichtlich des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich Vorrichtungsmerkmale aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt ergeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Verfahren zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs,
- 2 eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs auszuführen,
- 3 ein maschinenlesbares Speichermedium und
- 4 eine Straße mit einem herannahenden Einsatzkraftfahrzeug.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs.
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Das Verfahren umfasst ein Empfangen 101 von Kinematiksignalen, die jeweilige kinematische Größen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen repräsentieren. Die Kraftfahrzeuge befinden sich zum Beispiel innerhalb eines festgelegten geografischen Bereichs.
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Das Verfahren umfasst ein Verarbeiten 103 der empfangenen Kinematiksignale, um ein vorbestimmtes Fahrmanöver bei einem Kraftfahrzeug der Vielzahl von Kraftfahrzeugen zu detektieren. Das Verarbeiten 103 umfasst zum Beispiel ein Filtern der empfangenen Kinematiksignale nach dem vorbestimmten Fahrmanöver.
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Das Verfahren umfasst ein Prüfen 105, ob das vorbestimmte Fahrmanöver bei einem der Kraftfahrzeuge basierend auf dem Verarbeiten 103 detektiert wurde.
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Wenn das Prüfen 105 ergeben hat, dass keines der Kraftfahrzeuge das vorbestimmte Fahrmanöver ausführt, wird das Verfahren im Schritt 101 fortgesetzt.
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Sofern das Prüfen 105 ergeben hat, dass bei einem der Kraftfahrzeuge das vorbestimmte Fahrmanöver detektiert wurde, ist gemäß einem Schritt 107 vorgesehen, die empfangenen Kinematiksignale zu verarbeiten, um das vorbestimmte Fahrmanöver bei wenigstens einem weiteren Kraftfahrzeug in einem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs zu detektieren. Dieses Verarbeiten umfasst beispielsweise ein Filtern der Kinematiksignale nach dem vorbestimmten Fahrmanöver.
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Das Verfahren umfasst weiter einen Schritt 109 des Überprüfens, ob sich in dem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs wenigstens ein weiteres Kraftfahrzeug befindet, welches das vorbestimmte Fahrmanöver ausgeführt hat.
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Sofern das Prüfen 109 ergeben hat, dass sich kein weiteres Kraftfahrzeug in dem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs befindet, wird das Verfahren im Schritt 101 fortgesetzt.
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Sofern das Prüfen 109 ergeben hat, dass sich wenigstens ein weiteres Kraftfahrzeug in dem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs befindet, ist gemäß einem Schritt 111 vorgesehen, ein Detektionssignal auszugeben, das eine Information umfasst, dass ein Einsatzkraftfahrzeug in dem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs detektiert wurde.
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2 zeigt eine Vorrichtung 201, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Detektieren eines Einsatzkraftfahrzeugs auszuführen.
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Die Vorrichtung 201 umfasst einen Eingang 203 zum Empfangen von Kinematiksignalen, die jeweilige kinematische Größen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen repräsentieren.
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Der Eingang 203 umfasst zum Beispiel eine erste Kommunikationsschnittstelle, die eingerichtet ist, die Kinematiksignale über ein Kommunikationsnetzwerk zu empfangen.
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Die Kinematiksignale sind beispielsweise von den Kraftfahrzeugen gesendet.
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Die Vorrichtung 201 umfasst weiter einen Prozessor 205, der eingerichtet ist, die empfangenen Kinematiksignale zu verarbeiten, um ein vorbestimmtes Fahrmanöver bei wenigstens einem Kraftfahrzeug der Vielzahl von Kraftfahrzeugen zu detektieren.
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Die Vorrichtung 201 umfasst weiter einen Ausgang 207, der eingerichtet ist, bei Detektion des vorbestimmten Fahrmanövers ein Detektionssignal auszugeben, das eine Information umfasst, dass ein Einsatzkraftfahrzeug in einem Umfeld des einen Kraftfahrzeugs detektiert wurde.
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Nach einer Ausführungsform umfasst der Ausgang 207 eine zweite Kommunikationsschnittstelle, die eingerichtet ist, das Detektionssignal über ein Kommunikationsnetzwerk auszugeben, beispielsweise an eine Netzwerkadresse des Kommunikationsnetzwerks, zu senden.
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Nach einer Ausführungsform sind anstelle des einen Prozessors 205 mehrere Prozessoren vorgesehen.
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3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301.
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Auf dem Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung 201, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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4 zeigt eine Straße 401.
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Die Straße 401 umfasst eine erste Fahrspur 403 und eine zweite Fahrspur 405.
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Die erste Fahrspur 403 gibt eine erste Fahrtrichtung 407 vor, die bezogen auf eine Papierebene von unten nach oben verläuft.
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Die zweite Fahrspur 405 gibt eine zweite Fahrtrichtung 409 vor, welche bezogen auf die erste Fahrtrichtung 407 entgegengesetzt zu dieser verläuft. Das heißt also, dass die zweite Fahrtrichtung 409 bezogen auf die Papierebene von oben nach unten verläuft.
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Bei der in 4 gezeigten Straße 401 wird von einem Rechtsverkehr ausgegangen.
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Auf der ersten Fahrspur 403 fährt ein Einsatzkraftfahrzeug 411. Eine Fahrtrichtung des Einsatzkraftfahrzeugs 411 ist mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 413 gekennzeichnet.
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Weiter fahren bezogen auf die Fahrtrichtung 413 des Einsatzkraftfahrzeugs 411 vor dem Einsatzkraftfahrzeug 411 folgende Kraftfahrzeuge: ein erstes Kraftfahrzeug 415, ein zweites Kraftfahrzeug 417, ein drittes Kraftfahrzeug 419, ein viertes Kraftfahrzeug 421, ein fünftes Kraftfahrzeug 423 und ein sechstes Kraftfahrzeug 425.
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Das Einsatzkraftfahrzeug 411 hat beispielsweise ein Blaulicht und/oder ein Martinshorn eingeschaltet.
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Gemäß der Straßenverkehrsordnung müssen also die Kraftfahrzeuge 415 bis 425 den Weg frei für das Einsatzkraftfahrzeug 411 machen.
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Das heißt also, dass für ein solches Fahrmanöver diese Kraftfahrzeuge zum Beispiel an einen rechten Fahrbahnrand der Fahrspur 403 heranfahren und dort anhalten müssen.
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Dies ist für das erste Kraftfahrzeug 415 beispielhaft dargestellt. Ein vorbestimmtes Fahrmanöver ist durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 427 dargestellt, welches vom ersten Kraftfahrzeug 415 auszuführen ist, um einen Weg für das Einsatzkraftfahrzeug 411 frei zu machen.
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Dieses vorbestimmte Fahrmanöver führt das erste Kraftfahrzeug 415 an den rechten Fahrbahnrand der ersten Fahrspur 403.
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Nach Durchführung des vorbestimmten Fahrmanövers 427 ist das Kraftfahrzeug in 4 symbolisch gestrichelt dargestellt und weiter noch zusätzlich mit dem Bezugszeichen 429 versehen. Das Kraftfahrzeug 427, 429 befindet sich dann gemäß der gestrichelten Darstellung am rechten Fahrbahnrand der ersten Fahrspur 403 und hat somit den Weg frei für das Einsatzkraftfahrzeug 411 gemacht, blockiert also nicht mehr das Einsatzkraftfahrzeug 411.
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Indem also nach solch vorbestimmten Fahrmanövern gezielt gesucht wird, kann in effizienter Weise ein Einsatzkraftfahrzeug detektiert werden.
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In der Regel ist es so, dass das erste Kraftfahrzeug 415 beziehungsweise dessen Fahrer das Einsatzkraftfahrzeug 411 zuerst bemerken wird, sodass das erste Kraftfahrzeug 415 als erstes Kraftfahrzeug an den rechten Fahrbahnrand heranfahren wird.
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Die Kraftfahrzeuge 417 bis 425 werden sukzessive dann ebenfalls das Einsatzkraftfahrzeug 411 bemerken beziehungsweise das vorbestimmte Fahrmanöver, welches vom rückwärtigen Kraftfahrzeug ausgeführt wird, bemerken.
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Das heißt also, dass diese Kraftfahrzeuge 417 bis 425 nacheinander ebenfalls das vorbestimmte Fahrmanöver ausführen werden.
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Indem also ein zeitlicher Verlauf einer jeweiligen Durchführung des vorbestimmten Fahrmanövers 427 bei den Kraftfahrzeugen 415 bis 425 ermittelt wird, kann die Fahrtrichtung 413 des Einsatzkraftfahrzeugs effizient ermittelt werden.
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Sollte zum Beispiel das sechste Kraftfahrzeug 425 als erstes an den rechten Fahrbahnrand heranfahren, so kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass sich ein Einsatzkraftfahrzeug auf der zweiten Fahrspur 405 von oben bezogen auf die Papierebene dem sechsten Kraftfahrzeug 425 nähert. Denn in der Regel ist es so, dass auch im Fall eines Einsatzkraftfahrzeugs, welches sich auf einer gegenläufigen Fahrspur befindet, die Kraftfahrzeuge der Fahrspur auch hier dem Einsatzkraftfahrzeug den Weg frei machen und beispielsweise vorsichtshalber auch an einen rechten Fahrbahnrand der zweiten Fahrspur 405 heranfahren.
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Dies ist beispielhaft für ein siebtes Kraftfahrzeug 431, ein achtes Kraftfahrzeug 433 und ein neuntes Kraftfahrzeug 435 gezeigt, welche auf der zweiten Fahrspur 405 in Fahrtrichtung 409 fahren.
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Hier befindet sich das neunte Kraftfahrzeug 435 dem Einsatzkraftfahrzeug 411 am nächsten bezogen auf die Kraftfahrzeuge 431, 433. Das heißt also, dass das neunte Kraftfahrzeug 435 das vorbestimmte Fahrmanöver 427 von diesen drei Kraftfahrzeugen in der Regel als erstes ausführen wird. Somit kann auch hier davon ausgegangen werden, dass entsprechend dem zeitlichen Verlauf der jeweiligen Durchführung des vorbestimmten Fahrmanövers 427 sich das Einsatzkraftfahrzeug 411 diesen drei Kraftfahrzeugen von vorne nähert.
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Zusammenfassend basiert das hier beschriebene Konzept insbesondere darauf, kinematische Echtzeitsignale (Kinematiksignale) zu empfangen, welche verarbeitet werden, um ein Kraftfahrzeugverhalten bei zumindest einem der Kraftfahrzeuge zu ermitteln, welches von einem Kraftfahrzeugverhalten eines Umgebungsverkehrs des zumindest einem Kraftfahrzeug abweicht. Das heißt also, dass hier nach einem vorbestimmten Fahrmanöver gesucht wird. Die zur Erkennung des vorbestimmten Fahrmanövers relevanten Merkmale werden zum Beispiel über gelabelte Daten ermittelt und nachgelagert zur Musteranalyse herangezogen.
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Gelabelte Daten sind Beispieldaten oder Trainingsdaten, die mit einer Semantik versehen sind, um maschinelle Lernverfahren, zum Beispiel unter Verwendung von künstlichen neuronalen Netzen (sogenanntes Deep Learning), zu trainieren, das vorbestimmte Fahrmanöver zu erkennen.
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Sollte zum Beispiel für ein solches Kraftfahrzeug ein derartiges Fahrmanöver erkannt werden, wird auf dem diesem Kraftfahrzeug zugeordneten Straßenzug (Fahrspur) entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs untersucht, ob zurückliegend weitere Kraftfahrzeuge ein derartiges vorbestimmtes Fahrmanöver aufzeigen. Sollte dies der Fall sein, wird beispielsweise mittels statistischer Methoden eine Wahrscheinlichkeit über das Vorliegen eines Einsatzkraftfahrzeugs ermittelt.
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Ferner ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, über eine zeitliche Veränderung der einzelnen vorbestimmten Fahrmanöver (zeitlicher Verlauf einer jeweiligen Durchführung der vorbestimmten Fahrmanöver) eine Geschwindigkeit des Einsatzkraftfahrzeugs und eine Fahrtrichtung zu erfassen, womit wiederum eine Spurassoziation für das Einsatzkraftfahrzeug ermöglicht ist, also eine Aussage darüber ermöglicht, auf welcher Fahrspur der Straße das Einsatzkraftfahrzeug fährt.
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Die Information über eine Wahrscheinlichkeit (der vorstehende Wahrscheinlichkeitswert) eines vorliegenden beziehungsweise sich bewegenden Einsatzkraftfahrzeugs wird gemäß einer Ausführungsform einem Verkehrsdatendienst bereitgestellt. Dieser kann diese Information beispielsweise einem oder mehreren Teleoperationszentren von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen zur Verfügung stellen.
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Diese Teleoperationszentren verteilen gemäß einer Ausführungsform bei Überschreiten der Wahrscheinlichkeit über eine Schwellenwahrscheinlichkeit die Information über ein herannahendes Einsatzkraftfahrzeug an diejenigen zumindest teilautomatisiert fahrenden Kraftfahrzeuge, deren Routenplanung mit der ermittelten Spurassoziation des Einsatzkraftfahrzeugs (und Prädiktion) eine Schnittmenge besitzen könnte.
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Ein zumindest teilautomatisiert fahrendes Kraftfahrzeug kann diese Information zum Beispiel wiederum mit einem kraftfahrzeuginternen Verfahren zur Einsatzkraftfahrzeugdetektion kombinieren und hierüber kann eine Zuverlässigkeit eines kraftfahrzeuginternen Verfahrens zur Einsatzkraftfahrzeugdetektion effizient gesteigert werden.
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Vorteile des hier beschriebenen Konzepts liegen insbesondere in einer Beschreibung einer Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten und einer Bewegungsprädiktion von Einsatzkraftfahrzeugen.
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Vorteile des hier beschriebenen Konzepts liegen insbesondere in einer Verbesserung einer Detektion und einer Relevanzbestimmung von Einsatzkraftfahrzeugen.
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Vorteile des hier beschriebenen Konzepts liegen insbesondere in einer Reduktion von Anforderungen einer Einsatzkraftfahrzeugdetektion an ein kraftfahrzeuginternes Detektionsverfahren.
