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1 WILLKOMMEN WCI BERLIN 2012 HALL BERLIN 1

2 AKTIVE FAHRSICHERHEIT Auf Basis leistungsfähiger Mobilfunktechnologien REFERENTEN CLEMENS DANNHEIM PROF.-DR. CHRISTIAN ICKING MARKUS MÄDER 2

3 ÜBERBLICK Vortragsablauf 1. Einleitung 2. Ideen für Fahrsicherheitssysteme 2.1. Architektur 2.2. Kooperative Kollisionswarnung 2.3. Kooperative Gefahrenstellenwarnung 2.4. Intelligentes Routing und Navigation 3. Voraussetzung für Fahrsicherheitsfunktionen 4. Verkehrsapplikationen für mobile Devices / V-App 5. Zusammenfassung und Ausblick 6. Diskussion 3

4 1. EINLEITUNG STATUS QUO Wachsamkeit der Sinne = Fahrsicherheit Optischer Sinn rechtzeitig stoppen oder ausweichen Was liefern uns leistungsfähige Mobilfunktechnologien? TECHNOLOGISCHE MÖGLICHKEITEN Das Automobil ist ein mobiler und positionsabhängiger Sensor Umgebungsdaten von fahrenden Fahrzeugen und ihrer individuellen Fahrparameter ermöglichen neuartige, fahrsicherheitserhöhende Funktionen Assistenzfunktionen für den Fahrer warnen vor Gefahren oder vermeiden sie 4

5 2. IDEEN für Fahrsicherheitssysteme VERKEHR FCD / XFCD LTE WAN Backend Infrastruktur Neuartige Fahrsicherheitssysteme basieren auf C2C und C2X Kommunikation Voraussetzung ist eine flächendeckende Verfügbarkeit von LTE Kommunikation geschieht über ein zentrales Backend 5

6 2.1 ARCHITEKTUR BEREICH ANWENDUNGEN REFRESH-RATE MAX LATENZ AKTIVE FAHRSICHERHEIT Kollisionswarnung Bremslicht Ass. Sicherheits Apps 10 / s 100 ms AKTIVE VERKEHRS- BEEINFLUSSUNG Intelligente Navigation Dyn. Routen Grüne Welle 1 / s 500 ms AKTIVE INTERNET & SERVICES Karten-Updates Info-Netzwerk-Updates Wetter-Updates Flashupdate ( Service ) on Demand > 500 ms LTE bietet den benötigten Datendurchsatz Niedrige Latenz also Round-Trip-Time Anforderungen an LTE sind anwendungsabhängig 6

7 2.1 ARCHITEKTUR DATENQUELLEN Kooperative Fahrzeuge DATENMANAGEMENT Aufbereitung Stationäre Detektoren Transformation Andere Validierung / Alterung KOMMUNIKATIONS- INFRASTRUKTUR Data Mining Gefahrenwarnungen Verkehrswarnungen Event- Erkennung Verkehrszustand SPATIAL DATABASE ( Geodaten ) Rerouting Message- u. Datenrouting Hinweise 7

8 2.1 ARCHITEKTUR Data Stream Management & Data Mining Massive Online Analysis MOA Framework data feed / generator learning algorithm evaluation method RESULTS Extension points 8

9 2.1 ARCHITEKTUR Geobasiertes Routing - adressierter Bereich 9

10 2.2 KOLLISIONSWARNUNG in Kooperation VERKEHR LTE LTE LTE Warnung und Assistenz bei Annäherung an andere Fahrzeuge Besonderer Nutzen an unübersichtlichen Stellen oder bei Sichteinschränkungen Vermeidung von Auffahrunfällen ( Statistik ) 10

11 2.3 GEFAHRENSTELLENWARNUNG in Kooperation LTE LTE Warnung vor Wettereinflüssen, Hindernissen Korrelation mit einer Vielzahl von Umgebungsparametern des Fahrzeuges Mit besonderem Einfluss auf verkehrslenkende Systemfunktionen 11

12 2.3 GEFAHRENSTELLENWARNUNG in Kooperation Wirkungsweise LTE SMART DEVICE / NAVIGATION GPS WARNUNG! ÜBERMITTELTE SENSORDATEN. Außentemperatur, Regensensor. ABS/EPS. Sicht, Dämmerung. Geschwindigkeit, Beschleunigung. Crash-Sensor. Warnlichter. Tempomat ( ACC ). Distanz voraus LTE Sensoren Nebel Transfer von Verkehrswarnungen zu mobilen Devices Data Stream Management ( Backend ) Daten-Aquisition 12

13 2.3 GEFAHRENSTELLENWARNUNG in Kooperation Wetterprofil auf mobilem Device View Temperaturverlauf ( farbig ) Niederschlagsintensität Sicht, Dämmerung Reibungskoeffizient Vorteil: geringere Übertragungsrate der Zustandsdaten ( Load ) Beeinflussung Akustische und optische Warnung Eingriff in die Navigation ( Rerouting ) Beschleunigung und max. Geschwindigkeit 13

14 2.3 GEFAHRENSTELLENWARNUNG in Kooperation Wetterprofil auf mobilem Device 14

15 2.3 GEFAHRENSTELLENWARNUNG in Kooperation Wetterprofil auf mobilem Device 15

16 2.4 INTELLIGENTES ROUTING und Navigation Ereignisse werden in Echtzeit für effizientes Routing und Navigation genutzt EXEMPLARISCHE VORTEILE Verkehrsbeeinflussung Grüne Welle Nutzung Reaktion auf Behinderungen Rechtzeitiges Re-Routing Parkplatzbelegung 16

17 3. VORAUSSETZUNGEN für intelligente Fahrsicherheitsfunktionen Kommunikation Sensordaten, Backend, Mobile Devices LTE ( übergangsweise UMTS ) WLAN p Bluetooth DRIVE GUARD USB DRIVE GUARD LTE R Car Connect Box / CCB GPS CAN CCB MMI USB Bluetooth WiFi LTE Sensordatenzugang CAN Bus Ähnlich OBD Interface Sensoren 17

18 3. VORAUSSETZUNGEN für intelligente Fahrsicherheitsfunktionen Zugang zu den Sensordaten des Fahrzeuges via CCB CCB erfüllt Firewall-Funktion verhindert Zugriff auf nicht öffentliche Informationen Mobile Devices Anbindung WLAN p Bluetooth USB CAR CONNECT BOX ( CCB ) Message Mapper LTE-Modul AUTOSAR RTE ( Run Time Environment ) BSW ( Basis Software ) HW ( Hardware ) 18

19 3. VORAUSSETZUNGEN für intelligente Fahrsicherheitsfunktionen Standardisierter Zugang zum Fahrzeugbussystem via OBD 2.0 ( ODB-2 ) Bluetooth, WLAN, USB erlaubt Konnektivität zu Mobile Devices Preisgünstige Produkte einiger Hersteller am Markt verfügbar Individuelle Drive-Guard Software wird über standardisierte Wege angeboten 19

20 4. VERKEHRSAPPLIKATIONEN für mobile Devices V-App Drive-Guard / V-App Implementierung einiger der oben genannten Funktionen Grundlage sind vorhandenen Mobilfunknetze (3G, LTE) ODB-2 Konnektor zum mobilen Device 20

21 4. VERKEHRSAPPLIKATIONEN für mobile Devices V-App Ereignisse können ebenso auf Navigations-Devices von Fremdherstellern angezeigt werden. Anbindung an das zentrale Backend via API Ermöglicht auch die Erfassung von Ereignissen Manuelle Unfallmeldung Hilfskräfteanforderung 21

22 4. VERKEHRSAPPLIKATIONEN für mobile Devices V-App Warnung vor einem abrupt abbremsenden vorausfahrenden Fahrzeug Auslösung einer akustischen, visuellen und mechanischen Warnung ( z.b. Lenkradvibration ). 22

23 4. VERKEHRSAPPLIKATIONEN für mobile Devices V-App Automatische Warnmeldung an den Fahrer in rechtzeitiger Entfernung zur Gefahrenstelle Erhöhung der Fahrsicherheit und Herabsetzung der Unfallrisiken Interfaces zu On-Board Navigationssystemen erlauben ihrerseits eine Reaktion z.b. durch Re-Routing 23

24 5. ZUSAMMENFASSUNG / AUSBLICK Mobilfunktechnologien erlauben kooperative Funktionen ( C2X ) Ermöglichen Interaktion der Fahrzeuge untereinander Koordinierung durch Backend-System Erkennung kritischer Situationen Rechtzeitige Warnung des Fahrers mit Beeinflussung der bordeigenen Navigation Fahrzeug dient als mobiler Sensor seiner aktuellen Umgebung Verkehrslagebestimmung Wettersensor, Wetterassistent Standardisierung für den Zugang zu Fahrzeugsensordaten CCB, oder OBD Schnittstelle 24

25 6. DISKUSSION 25

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