DE102008049824B4

DE102008049824B4 - Verfahren zur Kollisionsvermeidung

Info

Publication number: DE102008049824B4
Application number: DE102008049824.6A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. David Klaus; Alexander Flach
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: Universitaet Kassel
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: US8547249B2; US20110210866A1; ES2492492T3; DE102008049824A1; EP2335234A1; EP2335234B1; WO2010037823A1

Abstract

Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug (1) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem nicht motorisierten Verkehrsteilnehmer wie ein Fußgänger (3) oder ein Radfahrer, bei dem a) ein Mobiltelefon (4), welches der weitere Verkehrsteilnehmer mit sich führt, ein Signal (8) aussendet, welches eine Position des weiteren Verkehrsteilnehmers indiziert, b) eine Auswerteeinrichtung (12; 28) das die Position indizierende Signal (8) des Mobiltelefons (4) für eine Auswertehistorie erfasst, c) die Auswerteeinrichtung (12; 28) über die Auswertehistorie eine Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt, d) die Auswerteeinrichtung (12; 28) aus da) der Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers und db) einer Schätzung für eine zukünftige Position des Fahrzeugs (1) eine Bewertung einer Kollisionsgefahr vornimmt, dadurch gekennzeichnet, dass e) die Auswerteeinrichtung (12; 28) – mit einer Berücksichtigung der Auswertehistorie oder der Messpunkte (9, 10) einen, – einen in das Mobiltelefon (4) des weiteren Verkehrsteilnehmers manuell eingegebenen und/oder – automatisch einen Reaktionszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt und f) eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst wird, wenn der Abstand (7) der Trajektorien (5, 6) des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs (1) einen Mindestabstand unterschreitet, wobei der Mindestabstand von der Reaktionsgröße des Verkehrsteilnehmers abhängig ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger.
STAND DER TECHNIK
Die Druckschrift DE 101 33 283 A1 schildert bekannte Systeme zur Meidung von Kollisionen im Straßenverkehr, welche auf einer Distanzmessung zwischen sich annähernden Fahrzeugen mittels Ultraschall basieren und bei Unterschreitung eines Mindestabstands ein Warnsignal auslösen. Derartige Systeme können als Einparkhilfe verwendet werden. Zusätzlich können die Systeme für den fließenden Straßenverkehr eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auswerten. Die genannten Systeme kritisiert die Druckschrift DE 101 33 283 A1 dahingehend, dass diese lediglich eine Hilfe für eine Kollisionsvermeidung zwischen Fahrzeugen gewährleisten, jedoch keinen Schutz für die Gruppe der ”nicht-motorisierten” Verkehrsteilnehmer darstellen. Hiervon ausgehend schlägt die Druckschrift vor, den nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer mit einer Warnvorrichtung auszustatten, welche ein Warnsignal erzeugt, wenn sich dem Verkehrsteilnehmer ein Fahrzeug gefährlich nähert. Das Warnsignal kann hier ein akustisches, optisches oder haptisches Warnsignal oder eine Sprachausgabe sein, wobei eine Sprachausgabe auch die näheren Umstände der kritischen Situation erläutert. Diese Warnvorrichtung kann auch als Mobiltelefon ausgebildet sein. Zur Ermittlung einer eine Warnung auslösenden Kollisionsgefahr erfasst die von dem Verkehrsteilnehmer mitgeführte Warnvorrichtung Signale, welche von einem sogenannten Interfahrzeug-Kommunikationssystem ausgesendet werden. Derartige Signale sind an sich dafür vorgesehen, Informationen zwischen einzelnen Fahrzeugen auszutauschen. Bei diesen Signalen kann es sich um eine Fahrzeugidentifikation oder eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs handeln. Von der Warnvorrichtung werden diese Signale ausgewertet und ggf. wird ein Warnsignal ausgelöst. Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Warnvorrichtung eine Sendeeinheit aufweist, mittels welcher das Warnsignal auch an das sich annähernde Fahrzeug übermittelt wird. In dem Fahrzeug kann dem Fahrer das Warnsignal zur Kenntnis gebracht werden. Ebenfalls möglich ist, dass ein direkt steuernder Eingriff in die Fahrt des Fahrzeugs erfolgt, beispielsweise ein automatisches Herabsetzen der Geschwindigkeit. Die ausgelöste Aktion kann gestaffelt sein in Abhängigkeit von einem aktuell von der Warnvorrichtung an das Fahrzeug signalisierten Gefahrenpotential.
DE 102 33 993 A1 betrifft insbesondere eine Kollisionsvermeidung für ein Rettungsfahrzeug oder Sonderfahrzeug. Diese Kollisionsvermeidung basiert auf dem Grundgedanken, für das Rettungsfahrzeug, welches auch als ”Such-Objekt” bezeichnet ist, sowohl die Lage als auch den zukünftigen Weg des Rettungsfahrzeugs als Signal aufzuarbeiten. Ein derartiges Signal kann insbesondere aus einem Navigationssystem des Rettungsfahrzeugs, einer in dem Rettungsfahrzeug angeordneten Positionsbestimmungseinheit, einer satellitengestützten Positionserkennung oder über eine Bewegung des Rettungsfahrzeugs in einer Mobiltelefonzelle abgeleitet werden. Von dem Rettungsfahrzeug selbst oder von einem Server eines Mobiltelefonnetzes werden dann sowohl die Position des Rettungsfahrzeugs als zumindest ein Teil der zukünftigen Route des Rettungsfahrzeugs an Fahrzeuge in der Umgebung des Rettungsfahrzeugs übermittelt. In diesen kann dann eine Warnanzeige erscheinen, die dem Fahrer indiziert, dass sich ein Rettungsfahrzeug annähert. Hierdurch kann ermöglicht werden, dass das Rettungsfahrzeug zumindest temporär auf akustische Signale und Sirenen verzichtet. Andererseits kann von dem Rettungsfahrzeug ein Signal an eine Ampel übermittelt werden, um dem Rettungsfahrzeug freie Fahrt zu gewährleisten. Das eingesetzte Verfahren basiert zwingend auf einer Übermittlung zumindest eines Teils der geplanten Route des Such-Objekts, so dass dieses lediglich Anwendung finden kann für Such-Objekte der Art des Rettungsfahrzeugs, deren Ziel a priori für die eingesetzten technischen Einrichtungen bekannt ist.
WO 99/63502 kritisiert, dass sich im Straßenverkehr sämtliche Verkehrsteilnehmer bewegen, ohne die anderen Verkehrsteilnehmer über ihre Erfahrungen, die aktuelle Situation und die Fahrziele zu informieren. Zu den wenigen Ausnahmen gehören z. B. die Fahrtrichtungsanzeige und die Bremsleuchten an Kraftfahrzeugen. Dieser Mangel soll gemäß WO 99/63502 dadurch abgestellt werden, dass die Verkehrsteilnehmer mit Sendern geringer Reichweite versehen werden, die sicherheitsrelevante Daten in einer Form aussenden, so dass diese von Empfängern anderer Verkehrsteilnehmer empfangen werden können. Dadurch, dass die Sender lediglich eine begrenzte Reichweite besitzen, soll automatisch Sorge getragen werden, dass lediglich Verkehrsteilnehmer in einem begrenzten Umkreis des Senders überhaupt mit den Daten versorgt werden, wodurch die Datenverarbeitung in einem beherrschbaren Ausmaß gehalten wird. WO 99/63502 erwähnt auch die Möglichkeit, dass als Sender ein Mobiltelefon eingesetzt wird. Zur Kollisionsvermeidung schlägt die Druckschrift weiterhin vor, in einem Fahrzeug ohnehin vorhandene Informationen, beispielsweise hinsichtlich der Fahrtrichtung oder einer Spurwechselabsicht, mit einem anderen Fahrzeug auszutauschen, in welchem diese Informationen berücksichtigt werden können, bevor das eigentliche Ereignis, auf welches zu reagieren ist, eintritt. Andererseits schlägt die Druckschrift auch vor, einen Fußgänger mit einem Sender auszustatten. Bei den zwischen den Verkehrsteilnehmern ausgetauschten sicherheitsrelevanten Informationen kann es sich um die jeweilige Position eines Fahrzeugs oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, vorzugsweise nach Betrag und Richtung, handeln. Weitere Informationen über den Betriebszustand eines Fahrzeugs können aus ohnehin auf dem CAN-Bus vorliegenden Daten ermittelt werden. Andererseits können Informationen aus Bedieneingaben des Fahrers des Fahrzeugs abgeleitet werden, beispielsweise aus einer Betätigung eines Blinkers, des Lichts, des Scheibenwischers für Rückschlüsse auf eine nasse Fahrbahn, eines Nebellicht und Ähnlichem. Ebenfalls verarbeitet werden können Verkehrssignale oder erfasste Verkehrszeichen, beispielsweise eine Ampelstellung. Ein Empfänger der gesendeten Informationen kann mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sein, welche die in den empfangenen Daten enthaltenden Informationen mit den Betriebsdaten des zugeordneten Fahrzeugs vergleicht und danach entscheidet, ob die jeweils von einem Sender empfangenen Daten für das zugeordnete Fahrzeug relevant sind. Bei Relevanz der jeweiligen Daten im Fahrzeug erfolgt ein Warnhinweis. Ebenfalls angesprochen ist in der Druckschrift ein automatisierter Eingriff in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, beispielsweise in das Bremssystem. Schließlich kann das offenbarte System auch Einsatz finden für einen Radfahrer, welcher Informationen hinsichtlich seiner Position und der Fahrtrichtung sowie der Geschwindigkeit an die Auswerteinrichtung aussendet.
US 6,861,959 B1 betrifft die Warnung eines Verkehrsteilnehmers vor einem festen oder temporären Hindernis oder einem eine besondere Gefahr darstellenden Verkehrsteilnehmer.
DE 102 00 002 A1 offenbart eine Positionsermittlung von Fahrzeugen oder Verkehrsteilnehmern wie Fußgänger, Skifahrer, Fallschirmspringer auf Grundlage von Mobiltelefonen. Hierzu wird eine ermittelte Position mittels Telekommunikationsgeräten an einen Computer übermittelt. In dem Computer wird eine virtuelle Verkehrswelt ermittelt mit Positionen, Geschwindigkeiten, Richtungen, Fahrzielen, Streckenverläufen, Abständen zu der umgebenden realen Welt des Verkehrs und zu den Verkehrsteilnehmern, wobei die virtuelle Verkehrswelt in Echtzeit oder zeitnah ermittelt wird. Aus der virtuellen Welt werden Warnungen oder Anweisungen erzeugt, die dann wiederum an einen Anwender oder ein Gerät des Anwenders gesendet werden. Mit einem derartigen System sollen infolge der Verkehrsbewegungen entstehende Gefahren detektiert und dem Anwender zur Kenntnis gebracht werden. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, in einem System SBAC (Seat Belt Alcohol Controller over position change) zu überwachen, ob etwas nicht ordnungsgemäß abläuft, beispielsweise ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist. Weiterhin soll mit einem derartigen System auch aus der Ferne überwacht oder registriert werden, wenn ein Fahrer Schlangenlinien fährt, was als Indiz dafür gewertet werden kann, dass ein stark alkoholisierter Fahrer eine Gefahr für andere darstellt.
US 2006/0224300 A1 beschreibt es als bekannt, beispielsweise aus JP 2004-157847 A , in einem Verkehrssicherheitssystem die Position und die Geschwindigkeit einer ein Mobiltelefon tragenden Person zu verwenden. Betritt die Person eine Kreuzung oder einen Fußgängerüberweg, kann dies einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs übermittelt werden, wo dann ein Warnsignal erzeugt wird. Als nachteilig wird angesehen, dass ein derartiges Warnsignal erst erzeugt wird, wenn sich der Fußgänger bereits auf der Straße befindet. Sinngemäß wendet sich die Druckschrift der Vorhersage einer zukünftigen möglichen Gefahrensituation zu. Hierzu ist ein System vorgesehen, in welchem eine Verkehrsverteilung mit einer Geschwindigkeitsverteilung der Verkehrsteilnehmer sowie eine Bewegungsrichtungsverteilung ermittelt wird mit einer Filterung der ermittelten Informationen. Auf Grundlage der gefilterten Informationen kann das Auftreten eines Staus vorhergesagt werden oder eine Fahrtroute erkannt werden, auf welcher sich eine außergewöhnlich hohe Anzahl von Fußgängern befindet mit einer erhöhten, hierdurch verursachten Unfallgefahr. Von Vorteil kann ein erstelltes Verkehrsbild, beispielsweise für die Bewegung von Fußgängern, sein bei einer Fahrt in der Nacht oder bei beschränkten Sichtverhältnissen. In dem System wird eine Geschwindigkeit eines Verkehrsteilnehmers ermittelt über den Quotienten aus dem Abstand zweier ermittelter Positionen und der Zeit zwischen der Ermittlung der beiden Positionen.
Weiterhin wird für einen Verkehrsteilnehmer für eine Auswertehistorie eine maximale Geschwindigkeit ermittelt. Darüber hinaus wird aus den ermittelten Positionswerten auch eine Bewegungsrichtung ermittelt. Schließlich wird der Bewegungszustand des Verkehrsteilnehmers in einzelne Klassen unterteilt, wobei ein Verkehrsteilnehmer als ”ruhend” angesehen wird, wenn die gegenwärtige oder maximale Geschwindigkeit kleiner als 20 m/sec ist, als Fußgänger angesehen wird, wenn die maximale Geschwindigkeit zwischen 20 und 200 m/sec ist, während Verkehrsteilnehmer als Fahrzeuge angesehen werden, wenn die maximale Geschwindigkeit mehr als 20 m/min beträgt. Weiterhin wird aus den Positionsinformationen mehrerer Verkehrsteilnehmer eine Verkehrsdichte ermittelt. Beispielsweise können dann in einem Fahrzeug an einem Navigationssystem für die Bewegung von Fußgängern unterschiedliche Geschwindigkeitspfeile verwendet werden je nach dem wie viele Fußgänger sich mehr oder weniger gemeinsam bewegen. Hierbei hat der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Möglichkeit, selektiv über das Navigationssystem nur stationäre Verkehrsteilnehmer, Fußgänger oder Fahrzeuge anzeigen zu lassen.
Auch DE 103 34 203 A1 offenbart ein System zur Prävention von Verkehrsunfällen. Dieses System basiert auf einer direkten, situationsgebundenen automatischen Interkommunikation der Verkehrsteilnehmer ohne Zwischenschaltung einer Zentrale. Aus den ausgetauschten historischen fahrbetriebsbezogenen Daten wird eine Geschwindigkeit, Richtung und ggf. ein Fahrstil des Verkehrsteilnehmers ermittelt. Weiterhin sollen aus den ausgetauschten Daten sog. ”kausale Erwartungsdaten” automatisch ermittelt werden. Bei Unaufmerksamkeit eines Fahrers soll eine bestimmte Information automatisch ausgelöst werden oder eine bestimmte automatische Eingriffstrategie im Fahrzeug wird elektronisch berechnet. In das System können, beispielsweise über ein von diesem mitgeführtes Mobiltelefon, auch Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger, ein Fahrrad- oder Motorradfahrer mit einbezogen werden. In dem System kann bei Erkennung einer kritischen Situation ein automatischer Eingriff des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise eine Notbremsung, was auch dann möglich ist, wenn der Fahrer selbst eine derartige Notbremsung als noch nicht notwendig eingestuft hätte. Ebenfalls möglich ist die automatisierte Ansteuerung von Sicherheitssystemen.
WO 2004/068164 A2 offenbart ein Gefahrenerkennisngssystem, welches insbesondere bestimmt ist zur Warnung hinsichtlich einer bevorstehenden Kollision in einem Totwinkelbereich eines Fahrzeugs. Hierzu wird das Fahrzeug mit mindestens zwei Sensoren in Form von Kameras ausgestattet, mittels welchen die Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere im Totwinkelbereich, überwacht wird. Eine Auswerteeinrichtung identifiziert aus dem Bild der Kameras Fahrzeuge in der Umgebung und bestimmt deren Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit. Die Gefahr einer Kollision wird dann dem Fahrer des Fahrzeugs optisch, akustisch oder haptisch zur Kenntnis gebracht. Die Software des Gefahrenerkennungssystems kann fahrer- oder werkstattseitig programmiert werden, wobei auch unterschiedliche Betriebszustände oder fahrerspezifische Einstellungen vorprogrammiert sein können, beispielsweise je nach spezifischem Sichtfeld des Fahrers, wobei die Sitzposition des Fahrers, individuelle Sehstärken des Fahrers, das Reaktionsvermögen des Fahrers etc. berücksichtigt werden können.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften DE 197 05 647 A1 , DE 10 2004 050 597 A1 , DE 103 56 500 A1 und DE 38 30 790 A1 bekannt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, beispielsweise zwischen einem Fahrzeug und einem nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer wie ein Fußgänger oder ein Radfahrer, vorzuschlagen, welches ohne besondere Anforderungen an die Ausstattung des weiteren Verkehrsteilnehmers eine einfache, aber wirkungsvolle Kollisionsvermeidung ermöglicht.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 20.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger, ein Mobiltelefon genutzt, welches der weitere Verkehrsteilnehmer ohnehin mit sich führt. Dieses Mobiltelefon kann, unter Umständen ohne erforderliche Anpassungen an das Mobiltelefon selbst, ein Signal aussenden, welches eine Position des weiteren Verkehrsteilnehmers indiziert. Erfindungsgemäß findet eine Auswerteeinrichtung Einsatz, die nicht singulär eine aktuelle Position des Mobiltelefons – und damit des weiteren Verkehrsteilnehmers – und dessen Geschwindigkeit erfasst. Vielmehr wird die Position für eine ”Auswertehistorie” erfasst, bei welcher es sich um zwei diskrete, zeitlich versetzte Positionssignale handelt oder mehrere derartige diskrete Positionssignale bis hin zu einem kontinuierlichen Positionssignal. Erfindungsgemäß ermittelt die Auswerteeinrichtung über die genannte Auswertehistorie eine Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers. Während gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik WO 99/63502 ein dem Fußgänger oder Radfahrer zugeordneter Sender die übermittelten Informationen, hier den Ort und die Fahrtrichtung kennen muss, so dass diese Informationen in einer Auswerteeinrichtung verarbeitet werden können, reicht erfindungsgemäß die Ermittlung von mindest zwei Positionssignalen für den weiteren Verkehrsteilnehmer aus, die im einfachsten Fall die ”Auswertehistorie” bilden. Somit kann das dem weiteren Verkehrsteilnehmer zugeordnete Mobiltelefon denkbar einfach ausgestaltet sein, da dieses nicht eine Fahrtrichtung, eine Fahrtgeschwindigkeit, Änderungsparameter und Ähnliches ermitteln und übersenden muss. Vielmehr ermittelt erfindungsgemäß die Auswerteeinrichtung über die Auswertehistorie eine Schätzung für ein zukünftiges Verhalten des weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere eine zukünftige Position. Im einfachsten Fall kann für zwei Positionsvektoren y(t₁) und y(t₂) zu Zeitpunkten t₁ und t₂ ein Geschwindigkeitsvektor ermittelt werden, mit welchem sich der weitere Verkehrsteilnehmer bewegt. Der genannte Geschwindigkeitsvektor ermöglicht zusammen mit den Positionsvektoren – unter Annahme einer gleichförmigen Fortsetzung der Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers – eine Extrapolation auf eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers. Für im Wesentlichen gleichen apparativen Aufbau kann für die Schätzung der zukünftigen Position eine Berücksichtigung weiterer Informationen erfolgen. Beispielsweise kann eine sich aus der Auswertehistorie ergebene Änderung der Bewegungsrichtung extrapoliert werden, eine Änderung der Geschwindigkeit berücksichtigt werden oder es können in der Umgebung des weiteren Verkehrsteilnehmers erfasste Hindernisse berücksichtigt werden und Ähnliches. Das Ergebnis der Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers wird erfindungsgemäß einer Auswerteeinrichtung zugeführt. In dieser Auswerteeinrichtung liegt darüber hinaus eine Schätzung für eine zukünftige Position des Fahrzeugs vor. Anhand der beiden genannten Schätzungen nimmt die Auswerteeinrichtung eine Bewertung einer Kollisionsgefahr vor – im einfachsten Fall bedeutet dies, dass für eine hinreichende räumliche Annäherung der geschätzten zukünftigen Position des weiteren Verkehrsteilnehmers und eine zukünftige geschätzte Position des Fahrzeugs von einer Kollisionsgefahr auszugehen ist.
Für das erfindungsgemäße Verfahren kann die genannte Auswerteeinrichtung grundsätzlich in dem Fahrzeug, in dem Mobiltelefon des weiteren Verkehrsteilnehmers und/oder an anderem Ort, beispielsweise ortsfest angeordnet sein. Möglich ist, dass die Auswerteeinrichtung in einer Mobiltelefonzentrale angeordnet ist, welcher einerseits das Signal des Mobiltelefons des weiteren Verkehrsteilnehmers zugeführt wird und welche andererseits ein entsprechend aufbereitetes Signal, beispielsweise mit dem Ergebnis der Bewertung der Kollisionsgefahr, an das Fahrzeug übermittelt.
Erfindungsgemäß wird für eine Variante mittels der Auswerteeinrichtung unter Berücksichtigung der Auswertehistorie ein Reaktionszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt wird. Im einfachsten Fall beschreibt der Reaktionszustand eine ”Agilität” oder ein Reaktionsvermögen des weiteren Verkehrsteilnehmers. So kann ein Reaktionsvermögen eines älteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines Fußgängers geringer sein als ein Reaktionsvermögen eines jüngeren Teilnehmers. Aus der Auswertehistorie kann ein derartiger Reaktionszustand abgeleitet werden. Beispielsweise bewegt sich u. U. ein älterer Verkehrsteilnehmer langsamer als ein jüngerer Verkehrsteilnehmer. Auch legt der ältere Verkehrsteilnehmer auf seinem Weg u. U. kurze Pausen ein. Ebenfalls möglich ist, dass der ältere Verkehrsteilnehmer seine Richtung langsamer ändert oder seine Geschwindigkeit langsamer ändert. Alternativ oder zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass das zu berücksichtigende Reaktionsvermögen manuell in das Mobiltelefon des weiteren Verkehrsteilnehmers eingegeben worden ist, insbesondere mit einer Eingabe des Alters, eines Gewichts, der eigenen Einschätzung der Dynamik, medizinischer Informationen, Informationen wie ein ”Hinken” und Ähnlichem, und/oder dieses automatisch für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt wird, insbesondere auf Grundlage der Dauer, welche der weitere Verkehrsteilnehmer bereits am Steuer sitzt.
Erfindungsgemäß erfolgt eine Auswertung ermittelter zukünftiger Trajektorien des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs dadurch, dass ein Abstand der zukünftigen Trajektorien zu vergleichbaren Zeitpunkten ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird somit das zukünftige Verhalten von Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug simuliert. Der simulierte Abstand kann als gute Approximation für die Bewertung einer Kollision genutzt werden.
Dann wird erfindungsgemäß ermittelt, ob der Abstand der Trajektorien des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs einen Mindestabstand unterschreitet. Möglich ist, dass der Mindestabstand abhängig gemacht wird von Betriebs- und Umgebungsparametern des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs. Beispielsweise kann für eine größere Geschwindigkeit von Fahrzeug und/oder Verkehrsteilnehmer der Mindestabstand größer gewählt werden als für eine kleinere Geschwindigkeit. Ebenfalls abhängig sein kann der Mindestabstand beispielsweise von einem Fahrbahnzustand, so dass insbesondere für eine nasse Fahrbahn oder eine Indikation eines Durchdrehens von Fahrzeugrädern, welches beispielsweise über ein ABS-System erkannt wird, der Mindestabstand vergrößert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht trotz verhältnismäßig geringem Verfahrensaufwand eine zuverlässige Bewertung einer Kollision im Vorfeld. Hierzu ist der Mindestabstand (auch) von einer Reaktionsgröße des Verkehrsteilnehmers des Fahrzeugs abhängig, u.U. zusätzlich zu einer Abhängigkeit des Mindestabstands von einer Bewegungsgröße des Verkehrsteilnehmers, also insbesondere die Geschwindigkeit und Richtung.
Für eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass die Auswerteeinrichtung einen Reaktionszustand für den Fahrer des Fahrzeugs ermittelt. Dieser kann ein ständiger Reaktionszustand sein, der beispielsweise mit dem Alter des Fahrers korreliert. Ebenfalls möglich ist, dass der Reaktionszustand ein temporäres Reaktionsvermögen des Fahrers beschreibt. Dieses kann abgeleitet werden aus einer Einrichtung zur Erkennung des sogenannten ”Sekundenschlafs”, einer Erfassung der Tätigkeit der Augenlider oder der Größe der Pupille, einer Dauer, mit der der Fahrer bereits das Fahrzeug betreibt und Ähnlichem. Zusätzlich kann der Mindestabstand von einer Reaktionsgröße des Fahrers des Fahrzeugs abhängig sein, u.U. zusätzlich zu einer Abhängigkeit des Mindestabstands von einer Bewegungsgröße des Fahrzeugs, also beispielsweise einer Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung sowie einer Fahrtrichtung.
Für einen weiteren Vorschlag wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Auswerteeinrichtung das Signal des Mobiltelefons für zumindest zwei zeitlich voneinander getrennte Messpunkte ausgewertet. Für den Fall, dass der Auswerteeinrichtung mehrere Signale von mehreren Mobiltelefonen zugehen, kann in der Auswerteeinrichtung ergänzend eine Identifikations-Kennung eines Mobiltelefons Berücksichtigung finden, so dass eine Auswertung von zwei zeitlich voneinander getrennten Messpunkten für dasselbe Mobiltelefon in der Auswerteeinrichtung erfolgen kann.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Auswerteeinrichtung unter Berücksichtigung der Messpunkte einen Bewegungszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer. Hierbei kann es sich um eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung handeln, die aus einer Veränderung der Position als Funktion der Zeit, die durch die Messpunkte repräsentiert ist, abgeleitet wird. Weiterhin beinhalten die Messpunkte auch eine Richtung der Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers.
Entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung berücksichtigt die Auswerteeinrichtung einen Bewegungszustand des Fahrzeugs. Im einfachsten Fall handelt es sich bei diesem Bewegungszustand um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie die Fahrtrichtung, aus welcher für eine beispielsweise aus einem GPS-System bekannte aktuelle Position eine zukünftige Position ermittelt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung widmet besondere Aufmerksamkeit der automatischen Bewertung einer Kollisionsgefahr. Hierbei wird eine Art Trajektorie, also eine grafische oder funktionale Beschreibung des Wegs eines der Verkehrsteilnehmer für eine zukünftige Bewegung ermittelt. Hierbei kann eine Trajektorie für eine zukünftige Bewegung des Verkehrsteilnehmers Umgebungsdaten berücksichtigen. Bewegt sich das Fahrzeug beispielsweise im Bereich einer Ampel oder eines Hindernisses, so kann aus entsprechenden Umgebungsdaten abgeleitet werden, ob das Fahrzeug zukünftig beschleunigen oder bremsen wird, was in der Ermittlung der Trajektorie Berücksichtigung finden kann. Ebenfalls kann aus Informationen zu der Fahrbahn, beispielsweise über ein Navigationssystem, a priori abgeschätzt werden, ob das Fahrzeug zukünftig eine Kurve fahren wird oder an einer Kreuzung abbiegen wird oder geradeaus fährt.
Ebenfalls möglich ist, dass die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung der Trajektorie für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs Betriebsdaten des Fahrzeugs berücksichtigt. Um hier lediglich einige Beispiele zu nennen, kann eine Stellung eines Pedals des Fahrzeugs, beispielsweise eines Bremspedals, eines Kupplungspedals oder eines Gaspedals, eine Betätigung eines Blinkers zur Vorhersage eines Richtungswechsels und Ähnliches Berücksichtigung finden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung widmet besondere Aufmerksamkeit der Zahl der von der Auswerteeinrichtung zu verarbeitenden Signale: Empfängt die Auswerteeinrichtung Signale mehrerer Mobiltelefone von mehreren Verkehrsteilnehmern, so kann die Auswerteeinrichtung eine Auswahl relevanter Signale und damit relevanter Mobiltelefone und zugeordneter Verkehrsteilnehmer treffen. Hierbei sind vielfältige Kriterien für eine derartige Auswahl oder ”Filterung” möglich: Beispielsweise kann eine Vorauswahl getroffen werden nach einer Mindestgeschwindigkeit eines ein Signal aussendenden Mobiltelefons. Ebenfalls möglich ist, dass in einem vorangegangenen Auswerteschritt der Auswerteeinrichtung bereits eine Bewertung vorgenommen worden ist mit dem Ergebnis, dass Mobiltelefone detektiert worden sind, für welche die Kollisionsgefahr verschwindend ist. Sind diese Mobiltelefone identifiziert, kann für zukünftige Auswerteschritte, beispielsweise in einer vorgegebenen folgenden Zeitspanne vor einer Neubewertung, ein Signal eines zugeordneten Mobiltelefons nicht mehr berücksichtigt werden, so dass lediglich relevante Mobiltelefone in der Auswerteeinrichtung berücksichtigt werden. Hierdurch kann der Aufwand der Datenverarbeitung und Auswertung reduziert werden.
Wird erfindungsgemäß eine Kollisionsgefahr erkannt, beispielsweise durch einen Abstand der ermittelten zukünftigen Trajektorien unterhalb eines Mindestabstands, wird eine kollisionsvermeidende Aktion eingeleitet. Bei einer kollisionsvermeidenden Aktion kann es sich beispielsweise um ein für den Fahrer spürbares Warnsignal handeln, insbesondere ein akustisches Warnsignal, ein optisches Warnsignal, beispielsweise im Fahrerdisplay, oder ein spürbares Warnsignal, beispielsweise eine Vibration von Fahrersitz, Lenkrad oder Ähnlichem.
Ebenfalls möglich ist, dass die kollisionsvermeidende Aktion einen automatischen Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeugs, insbesondere des Antriebsstrangs, aufweist. Beispielsweise kann als kollisionsvermeidende Aktion ein Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe erfolgen, so dass bei einer tatsächlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer die Reaktionszeit vermindert wird. Ebenfalls möglich ist, dass bereits ein Auskuppeln des Antriebsstrangs vorbereitet oder eingeleitet wird. Ein weiterer Eingriff kann in Form einer Reduzierung des Öffnungswinkels einer Drosselklappe erfolgen, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert wird. Ebenfalls möglich ist ein unmittelbarer Bremseingriff oder die Betätigung eines Bremsassistenzsystems. Hierbei kann auch eine gestaffelte Priorisierung der kollisionsvermeidenden Aktion erfolgen, so dass bspw. für den Abstand der Trajektorien unterhalb eines ersten Mindestabstands das optische, akustische oder haptische Warnsignal für den Fahrer erzeugt wird, während für den Abstand der Trajektorien unterhalb eines kleineren zweiten Mindestabstands der Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeugs erfolgt. Eine entsprechende Priorisierung kann auch nach der verbleibenden Fahrzeit bis zu dem möglichen Kollisionspunkt vorgenommen werden.
Die Sicherheit des Straßenverkehrs kann weiter erhöht werden, wenn nicht lediglich die Auswerteeinrichtung in dem Fahrzeug tätig wird, ohne dass die gewonnenen Informationen mit der Umgebung ausgetauscht werden. Hier wird vorgeschlagen, dass die kollisionsvermeidende Aktion auch das Senden eines Warnsignals an mindestens ein benachbartes Fahrzeug beinhaltet.
Entsprechend ist ebenfalls möglich, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignals an das Mobiltelefon des weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere des Fußgängers, beinhaltet, so dass nicht nur das Fahrzeug und der Fahrer für die Kollisionsvermeidung vorbereitet werden, sondern auch der weitere Verkehrsteilnehmer gewarnt ist und geeignete Veränderungen seines Bewegungsverhaltens initiieren kann.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinrichtung das Signal des Mobiltelefons je nach der Position des Fahrzeugs mit unterschiedlicher Intensität auswertet. Im Extremfall kann dies bedeuten, dass das Signal des Mobiltelefons in Teilbereichen der Fahrt des Fahrzeugs, beispielsweise bei Überlandfahrt, in welcher eine Kollisionsgefahr mit einem Fußgänger nicht wahrscheinlich ist, überhaupt nicht auswertet, während verstärkte Rechenleistung der Auswerteeinrichtung bereitgestellt wird, wenn sich das Fahrzeug im Stadtbereich, also in einem Bereich mit einer sehr hohen Kollisionsgefahr, befindet. Entsprechende Abstufungen sind im Bereich einer besonders gefahrenträchtigen Kreuzung, im Bereich von Schulen und dgl. möglich.
Während durchaus möglich ist, dass für das Signal des Mobiltelefons ein Signal genutzt wird, welches dieses ständig aussendet, schlägt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Signal des Mobiltelefons (lediglich) auf Anforderung eines Fahrzeugs gesendet wird, welches sich in der Nähe des weiteren Verkehrsteilnehmers befindet. Hierdurch kann Sendeleistung des Mobiltelefons reduziert werden.
Um die Zahl der ausgesendeten und empfangenen Signale zu reduzieren, kann ein Aussenden des Signals des Mobiltelefons auch lediglich dann erfolgen, wenn sich der Verkehrsteilnehmer und mit diesem das Mobiltelefon bewegt. Dies hat zur Folge, dass ein ruhendes Mobiltelefon, welches unter Umständen nicht einmal im Griffbereich seines Besitzers ist, sondern beispielsweise in seinem Fahrzeug zurückgelassen worden ist, nicht zusätzliche Signale versendet, die verarbeitet werden müssen.
Andererseits ist es auch möglich, dass ein Signal eines weiteren Mobiltelefons, welches in einem ruhenden Fahrzeug angeordnet ist, durch die Auswerteeinrichtung ausgewertet wird. Wird ein derartig ruhendes oder geparktes Fahrzeug erkannt und nähert sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer einem derartigen ruhenden Fahrzeug an, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass der Verkehrsteilnehmer für den Fahrer eines sich ebenfalls nähernden Fahrzeugs nicht sichtbar ist, da der Verkehrsteilnehmer durch das ruhende Fahrzeug abgedeckt sein kann und beispielsweise zwischen zwei geparkten Fahrzeugen auf die Fahrbahn treten kann. Dieser Kollisionsgefahr kann durch Berücksichtigung eines dem ruhenden oder geparkten Fahrzeug zugeordneten Mobiltelefons Rechnung getragen werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt die Trajektorien eines Fahrzeugs und eines Verkehrsteilnehmers mit einer Auswertehistorie und zukünftigen Trajektorien in schematischer Darstellung.
2 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes Verfahren.
3 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit einem ad-hoc-Netzwerk zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das ad-hoc-Netzwerk gemäß 3.
5 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit einem zellularen Netzwerk mit zentraler Berechnung einer Gefahrensituation in einer zentralen ortsfesten Auswerteeinrichtung.
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das zellulare Netzwerk mit zentraler Auswerteeinrichtung gemäß 5.
7 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit zellularen Netzwerken mit einer Auswertung in einer in einem Fahrzeug angeordneten Auswerteinrichtung.
8 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Auswertung in der in dem Fahrzeug angeordneten Auswerteinrichtung gemäß 7.
FIGURENBESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung findet Einsatz zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug 1, insbesondere einem Kraftfahrzeug, und einem weiteren Verkehrsteilnehmer 2, bei dem es sich insbesondere um einen nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer handelt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird im Folgenden davon ausgegangen, dass es sich bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer 2 um einen Fußgänger 3 handelt. Durchaus möglich ist allerdings, dass es sich bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer 2 beispielsweise auch um einen Radfahrer oder ein weiteres Fahrzeug handelt. Der Fußgänger 3 führt ein Mobiltelefon 4 mit sich.
1 zeigt ein Fahrzeug 1 sowie den Fußgänger 3 mit Mobiltelefon 4 zu einem aktuellen Zeitpunkt t₂ einer Verkehrssituation. Zum Zeitpunkt t₂ ist die Position des Fahrzeugs 1 mit dem Positionsvektor x(t₂) beschrieben, während die Position von Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 mit dem Positionsvektor y(t₂) beschrieben ist. Zu einem vorangegangenen Zeitpunkt t₁ hat sich das Fahrzeug an einer Position x(t₁) befunden, während sich zu diesem Zeitpunkt Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 an einer Position y(t₁) befunden haben. Nach dem Zeitpunkt t₂ bewegt sich das Fahrzeug 1 entlang einer geschätzten Trajektorie 5, während sich Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 entlang einer geschätzten Trajektorie 6 bewegen. Zu einem zukünftigen Zeitpunkt t₃ einer möglichen Kollision besitzen die Trajektorien 5, 6 einen minimalen Abstand 7, welcher dem Betrag der Differenz der Positionsvektoren y(t₃) – x(t₃) entspricht. Unter der Annahme, dass die geschätzten Trajektorien 5, 6 die tatsächlichen Trajektorien widerspiegeln, repräsentiert ein Abstand 7 von 0 oder unterhalb der Abmessungen von Fahrzeug 1 und Fußgänger 3 eine Kollision zwischen Fahrzeug 1 und Fußgänger 3.
2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild für ein mögliches erfindungsgemäßes Verfahren. In dem erfindungsgemäßen Verfahren sendet das Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 ein Signal 8, welches einzelne Messpunkte 9, 10, nämlich die Positionsvektoren y(t₁) und y(t₂) beinhalten kann. In einem Verfahrensschritt 11 wird in einer Auswerteeinrichtung 12 das Signal 8 und werden insbesondere die Messpunkte 9, 10 aufgenommen und gespeichert. Auf Grundlage der Messpunkte 9, 10 werden in einem Verfahrensschritt 13 Bewegungsgrößen durch die Auswerteeinrichtung 12 ermittelt. Im einfachsten Fall ergibt sich eine Geschwindigkeit y mit y = (y(t₂) – y(t₁)) / t₂ – t₁
Selbstverständlich kann bei dem Vorliegen von mehr als zwei Messpunkten eine verbesserte Approximation der Bewegungsgröße erfolgen, die beispielsweise auch eine Beschleunigung oder Verlangsamung des Fußgängers 3 berücksichtigen kann. Die Bewegungsgröße 14 kann hier wie zuvor erläutert als eine Art Vektor ermittelt werden, wobei ebenfalls möglich ist, dass die Bewegungsgröße 14 einerseits den Betrag der Geschwindigkeit des Fußgängers 3 angibt sowie andererseits dessen Richtung, ggf. unter ergänzendem Hinweis auf eine mögliche zukünftige Geschwindigkeitsänderung und eine Richtungsänderung.
In einem anschließenden Verfahrensschritt 15 wird aus der Bewegungsgröße 14 dann eine geschätzte Trajektorie 6 ermittelt, in welcher von der Position y(t₂) auf eine zukünftige Position extrapoliert wird, wobei für die zukünftige Bewegung eine Fortsetzung entsprechend der Bewegungsgröße 14, ggf. unter Beschleunigung oder Abbremsung oder Richtungsänderung, vorausgesetzt wird. Die geschätzte Trajektorie 6 bildet dann eine Eingangsgröße für einen Verfahrensschritt 16, der in der Auswerteeinrichtung 12 ausgeführt wird. Parallel erfolgt in der Auswerteeinrichtung 12 in einem Verfahrensschritt 17 eine Ermittlung der geschätzten Trajektorie 5 für das Fahrzeug 1. Für die Ermittlung der geschätzten Trajektorie 5 gibt es vielfältige Möglichkeiten: Hierzu kann ebenfalls eine Berücksichtigung eines zurückliegenden Positionsvektors x(t₁) erfolgen, aus welchem beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder eine Richtung des Fahrzeugs 1 abgeleitet wird. Selbstverständlich können in dem Fahrzeug 1 ohnehin vorhandene Informationen, beispielsweise von einem CAN-Bus, berücksichtigt werden. Ebenfalls möglich ist, dass in dem Verfahrensschritt 17 weitere Informationen 18 zur Bestimmung der Trajektorie 5 berücksichtigt werden. Hierbei kann es sich um Informationen über den Betriebszustand des Kraftfahrzeugs handeln, beispielsweise die Betätigung eines Blinkers, welche eine zukünftige Krümmung der Trajektorie 5 indiziert, Informationen eines Kartensystems, aus welchem eine zukünftige Kurvenfahrt ableitbar ist, die Fahrtroutenplanung des Navigationssystems, welche an einer Kreuzung eine Vorhersage ermöglicht, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder rechts abbiegt und Ähnliches. In dem Verfahrensschritt 16 wird dann für beliebige zukünftige Zeitpunkte t > t₂ der Abstand der Positionsvektoren x(t), y(t) in Abhängigkeit der Zeit t ermittelt, wobei sich der Abstand 7 aus dem Betrag der Differenz der Positionsvektoren x – y ergibt. Das Minimum einer Vielzahl derartiger ermittelter Abstände 7 für unterschiedliche Zeitpunkte t > t₂ gibt den zukünftig geschätzten minimalen Abstand 7 von Fahrzeug 1 und Fußgänger 3 wieder. Der minimale Abstand 7 wird dann übergeben an einen Verfahrensschritt 19, in dem geprüft wird, ob ein minimaler Abstand 7 kleiner ist als ein vorgegebener Mindestabstand. Hierbei kann der Mindestabstand abhängig sein von der Auswerteeinrichtung 12 zugeführten Informationen 20. Beispielsweise kann ein größerer Mindestabstand berücksichtigt werden, wenn den Informationen 20 entnommen werden kann, dass die Fahrbahn nass ist. Eine derartige Information kann beispielsweise aus der Betätigung eines Scheibenwischers abgeleitet werden oder aus einem ABS-Regelsystem oder einem Schlupf-Regelsystem. Ebenfalls möglich ist, dass die Informationen 20 Aufschluss darüber geben, dass der Fußgänger 3 ein vermindertes Reaktionsvermögen hat oder der Fahrer des Fahrzeugs 1 bereits ermüdet ist, was ebenfalls für einen vergrößerten Mindestabstand sprechen kann, der einzuhalten ist, um zuverlässig eine Kollision zu vermeiden.
Entsprechend dem Vergleich mit dem Mindestabstand wird einem Verfahrensschritt 21 ein Kollisionsindikator 22 zugeführt, welcher im einfachsten Fall ein binäres Signal ”Kollision droht” oder ”Kollision droht nicht” ist. Ebenfalls möglich ist, dass der Kollisionsindikator 22 die Wahrscheinlichkeit oder Größe der Gefahr einer Kollision, bspw. auf einer Skala von 1 bis 10, beinhaltet. In dem Verfahrensschritt 21 wird dann eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst, die beispielsweise in einem optischen Warnhinweis, einem akustischen Warnhinweis oder einem spürbaren Warnhinweis, insbesondere einer Vibration, bestehen kann. Ebenfalls möglich ist, dass die in dem Verfahrensschritt 21 ausgelöste kollisionsvermeidende Aktion in einem Eingriff in den Antriebsstrang besteht.
Als optionaler weiterer Verfahrensschritt 23 kann sich anschließen, dass von der Auswerteeinrichtung 12 ein Signal an den Fußgänger über das Mobiltelefon 4 und/oder an Fahrzeuge in der Umgebung gesendet wird, um auch den Fußgänger oder andere Fahrzeuge entsprechend zu warnen.
3 zeigt eine mögliche Verkehrssituation, bei welcher sich ein Fahrzeug 1 entlang einer Straße bewegt, an deren Rand Fahrzeuge 24, 25 geparkt sind. Jenseits der Fahrbahn befinden sich mehrere Fußgänger, die sich jeweils in unterschiedliche Richtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, wobei die Geschwindigkeit mit der Länge des dargestellten Richtungsvektors symbolisiert ist, während die Richtung mit der Ausrichtung der Richtungsvektoren korreliert. In 3 ist lediglich ein relevanter Fußgänger 3 mit der zugeordneten zukünftigen Trajektorie 6 dargestellt, dessen Trajektorie 6 voraussichtlich die Trajektorie 5 des Fahrzeugs 1 kreuzen wird. Nicht als relevant erkannte Fußgänger sind mit dem Bezugszeichen 3' gekennzeichnet. Der Fußgänger 3 wird offensichtlich zwischen den geparkten Fahrzeugen 24, 25 auf die Fahrbahn treten, so dass der Fußgänger 3 für den Fahrer des Fahrzeugs 1 mit weiterer Annäherung an die Fahrzeuge 24, 25 durch das Fahrzeug 24 abgedeckt sein wird.
4 zeigt kursorisch ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem eine ad-hoc-Funkverbindung 26 zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fußgänger 3 bzw. dessen Mobiltelefon 4 hergestellt wird. In einem Verfahrensschritt 27 erfolgt eine Datenübertragung zwischen dem Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 und dem Kraftfahrzeug 1, wobei in diesem Fall die Auswerteeinrichtung 12 in dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist. Neben dem in 3 gekennzeichneten Fußgänger 3 erfolgt zunächst auch eine Übertragung entsprechend der Daten von den anderen in 2 erkennbaren Fußgänger 3'. In dem folgenden Verfahrensschritt 28 sondert die Auswerteeinrichtung 12 die Fußgänger 3' aus, für die die Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug 1 vernachlässigbar ist. Diese Art ”Filterung” erfolgt anhand der von den Fußgängern 3' übermittelten Daten, insbesondere dem Abstand zur Fahrbahn, die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung der Fußgänger 3'. Ebenfalls Berücksichtigung finden kann hierbei ein Reaktionszustand für den Fußgänger 3'. Hingegen wird durch die Auswerteeinrichtung 12 der mindestens eine Fußgänger 3 identifiziert, für den eine tatsächlich relevante Kollisionsgefahr besteht. Für diesen mindestens einen Fußgänger 3 wird dann in einem Verfahrensschritt 29 eine kollisionsverhindernde Aktion ausgelöst.
Einen etwas anderen Aufbau zeigt 5, für welche in einer zentralen Auswerteeinrichtung 28, insbesondere in einer Mobiltelefonzentrale, die Auswertung erfolgt. In diesem Fall erfolgt in einem Verfahrensschritt 40 eine Übertragung von Daten von dem Fußgänger 3 (und anderen Fußgängern 3') zu einer Basisstation 30. In dem Verfahrensschritt 31 werden die erhaltenen Informationen von der Basisstation 30 an die zentrale Auswerteeinrichtung 28 übermittelt. In der zentralen Auswerteeinrichtung 28 erfolgt im Verfahrensschritt 32 dann die bereits zuvor erläuterte Filterung, also die Selektion der Fußgänger 3, welche eine tatsächliche Kollisionsgefahr begründen, und die Aussonderung der Fußgänger 3', für welche keine tatsächliche Kollisionsgefahr besteht. In dem Verfahrensschritt 33 wird dann das Ergebnis der zuvor erläuterten Auswertung, nämlich beispielsweise eine Identifikation eines Orts, an welchem sich die Trajektorien des Fußgängers 3 und des Fahrzeugs 1 möglicherweise schneiden, oder ein Kollisionsindikator 28, an die Basisstation 30 übertragen. In dem Verfahrensschritt 34 werden dann diese Informationen von der Basisstation 30 an den Mobiltelefonempfänger des Fahrzeugs 1 übertragen. Schließlich wird in dem Verfahrensschritt 35 eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst.
Für das in 7 und 8 dargestellte Verfahren erfolgt in dem Verfahrensschritt 36 eine Übertragung von Daten von dem Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 an die Basisstation 30. Im folgenden Verfahrensschritt 37 werden die Informationen von der Basisstation 30 an das Mobilfunkgerät des Fahrzeugs 1 übertragen. Im Verfahrensschritt 38 erfolgt in der Auswerteeinrichtung 12, die in diesem Fall in dem Fahrzeug 1 angeordnet ist, die Auswertung, welche Personen 3, 3' sich in der Nähe des Fahrzeugs 1 befinden und für welche Personen 3 eine hinreichende Kollisionsgefahr besteht. Schließlich wird in dem Verfahrensschritt 39 von dem Fahrzeug 1, nämlich von der Auswerteeinrichtung 12 desselben, eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst.
Parameter, welche den Reaktionszustand des Fußgängers 3 und/oder des Fahrers des Fahrzeugs 1 beschreiben, können manuell in das Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 oder die Auswerteeinrichtung 12, 28 eingegeben werden. Beispielsweise kann der Reaktionszustand mit dem Alter der Person korrelieren, so dass das Alter manuell in das Mobiltelefon 4 oder die Auswerteeinrichtung 12, 28 eingegeben werden kann, Ebenfalls möglich ist, dass eine automatische Ermittlung eines Reaktionszustands erfolgt, beispielsweise durch Beurteilung des Wachheitsgrads des Fahrers des Fahrzeugs 1, durch Beurteilung der Dauer, die der fahrer bereits am Steuer sitzt, und/oder das Bewegungsverhalten von Fahrzeug 1 oder Fußgänger 3. Ein derartiger Reaktionszustand kann bei einer Bemessung des Mindestabstands in dem Verfahrensschritt 19 Berücksichtigung finden.
Für die Kommunikation zwischen Fahrzeug 1 und Mobiltelefon 4 können sowohl heutige zellulare Funktechnologien wie GSM, GPRS, EDGE, UMTS und HSDPA eingesetzt werden als auch zukünftige Weiterentwicklungen wie LTE und NGMN. Ebenfalls Einsatz finden können ad-hoc-Funknetzwerke wie beispielsweise WLAN, Blue Tooth, WiMax und andere. Eine Positionsermittlung kann beispielsweise mittels GPS, später auch über Galileo erfolgen, die auf einer Berechnung von Laufzeiten von Signalen beruhen. Ebenfalls sind Kombinationen der genannten Techniken möglich, insbesondere um eine höhere Genauigkeit zu erzielen bzw. um eine Überprüfung der festegestellten Daten durchzuführen, falls dieses erforderlich sein sollte.
Die Daten werden in IP-Paketen oder anderen geeigneten Datenpaketen an die Auswerteeinrichtung 12, 28 übertragen. Inhalte der Pakete sind beispielsweise Positionen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Richtungen und Änderungen der vorgenannten Größen sowie Hinweise in Verbindung mit dem Reaktionsvermögen.
Der Reaktionszustand oder die Reaktionsdynamik des Fahrers des Fahrzeugs 1 bzw. des Fußgängers 3 kann vom Nutzer, einer dritten Person oder automatisch bestimmt werden. Hierbei können auch die physiologischen Grundgegebenheiten und Gesetzmäßigkeiten berücksichtigt werden. Ebenfalls möglich ist die Berücksichtigung medizinischer Informationen, welche dem System beispielsweise durch Eingabe zur Verfügung gestellt werden. Bei automatischer Ausgestaltung kann es möglich sein, dass das System den Fahrer oder Fußgänger beobachtet und sich an der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit oder maximalen Beschleunigung orientiert. Bei Eingabe durch den Benutzer des Mobiltelefons selber können Grunddaten wie Gewicht, Alter, eigene Einschätzung der Dynamik, Informationen wie ein ”Hinken” und Ähnliches manuell eingegeben werden. Beispielsweise kann für die Bewertung des Reaktionszustands eines Fußgängers dessen in der Auswertehistorie erreichte maximale Geschwindigkeit herangezogen werden. Die Geschwindigkeit eines Fußgängers kann beispielsweise im Bereich von 0,625 m/s bis 12,5 m/s angenommen werden. Dieser Bereich kann in zehn Einheiten unterteilt werden, die Kategorisierungseinheiten bilden und denen eine Skale von 1 bis 10 zugeordnet wird. Hierbei entspricht die Zahl 1 dem niedrigsten Wert, während die Zahl 10 dem höchsten Wert der maximalen Geschwindigkeit entspricht. Die Abstufung zwischen 1 und 10 kann linear oder nicht linear verlaufen. Die Möglichkeit einer Richtungsänderung für den Fußgänger kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fußgängers angenommen werden. Je langsamer ein Fußgänger sich fortbewegt, desto schneller kann auch eine Richtungsänderung vorgenommen werden. Herbei kann eine Richtungsänderung von bis zu 180° berücksichtigt werden, wenn sich der Fußgänger langsam genug bewegt. Ähnlich der Möglichkeit die Bewegungsrichtung zu ändern verhält es sich auch mit der Möglichkeit der Verzögerung, also eines Abbremsens. Auch hier wird eine Skala von 1 bis 10 angenommen, die in Abhängigkeit von der aktuellen Bewegungsgeschwindigkeit steht. Je schneller sich ein Fußgänger fortbewegt, desto länger dauert es, bis dieser auf eine Geschwindigkeit von 0 m/s abbremst. Alle Informationen werden nur an die Auswerteeinrichtung 12, 28 übertragen, jedoch in keiner anderweitig auswertbaren Form, so dass daraus geschlossen werden könnte, welcher Nutzer des Systems welchen gesundheitlichen Status im Detail hat. Es wird eine Unterteilung in verschiedene Kategorien durchgeführt, welcher Reaktionsdynamik die jeweilige Person unterliegt. Des Weiteren wird ein kurzzeitiges Bewegungsprofil für die Auswertehistorie erstellt, welches zur Darstellung der Bewegungshistorie dient, die wiederum zur Auswertung einer Vorhersage genutzt wird, wie sich der Fußgänger möglicherweise weiterbewegen wird. Diese Bewegungshistorie bildet einen kurzen Zeitraum vor dem aktuellen Zeitfenster ab. Diese Daten werden mit Hilfe einer Reihe von Positionsdaten gespeichert. Es kann auch ein Merkmal im Profil mit aufgenommen werden, welches die allgemeine Häufigkeit und Spontaneität eines Fußgängers wiedergibt, die Richtung plötzlich und unvorhergesehen zu wechseln.
Möglich ist, dass eine Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 eine erneute Filterung erfordert und eine erneute Bestimmung der Trajektorie 5 des Fahrzeugs 1, welche unter Umstände auf andere kollisionsgefährdete Fußgänger 3 führt.
Ebenfalls möglich ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise zur Vermeidung von Suiziden im Bereich von Zugstrecken. Hier stellt der Zug das erfindungsgemäße Fahrzeug dar, während sich die gefährdete Person mit ihrem Mobiltelefon in einem für den Suizid prädestinierten Bereich aufhält, bspw. im Bereich einer Brücke. Hierbei können Bereiche der Zugstrecke nach ihrem Gefahrenpotenzial bewertet sein – ergibt eine Auswertung der Auswertehistorie, dass sich eine Person für einen längeren Zeitraum in einem besonders gefährdeten Bereich aufhält, kann dies als Hinweis auf eine große Kollisionsgefahr gewertet werden.
Alternativ kann das Fahrzeug als Zug ausgebildet sein, während der weitere Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug mit Mobiltelefon ist, welches sich einem unbeschrankten Bahnübergang annähert.
Für die Ausbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs als Zug ist die Abschätzung der zukünftigen Trajektorie besonders einfach, da durch das Gleis die Richtung vorgegeben ist und lediglich einer Erfassung von Beschleunigung, Geschwindigkeit und/oder Position erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Verkehrsteilnehmer
3: Fußgänger
4: Mobiltelefon
5: Trajektorie
6: Trajektorie
7: Abstand
8: Signal
9: Messpunkt
10: Messpunkt
11: Verfahrensschritt
12: Auswerteeinrichtung
13: Verfahrensschritt
14: Bewegungsgröße
15: Verfahrensschritt
16: Verfahrensschritt
17: Verfahrensschritt
18: Information
19: Verfahrensschritt
20: Information
21: Verfahrensschritt
22: Kollisionsindikator
23: Verfahrensschritt
24: Fahrzeug
25: Fahrzeug
26: Funkverbindung
27: Verfahrensschritt
28: Auswerteeinrichtung
29: Verfahrensschritt
30: Basisstation
31: Verfahrensschritt
32: Verfahrensschritt
33: Verfahrensschritt
34: Verfahrensschritt
35: Verfahrensschritt
36: Verfahrensschritt
37: Verfahrensschritt
38: Verfahrensschritt
39: Verfahrensschritt
40: Verfahrensschritt

Claims

Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug (1) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem nicht motorisierten Verkehrsteilnehmer wie ein Fußgänger (3) oder ein Radfahrer, bei dem a) ein Mobiltelefon (4), welches der weitere Verkehrsteilnehmer mit sich führt, ein Signal (8) aussendet, welches eine Position des weiteren Verkehrsteilnehmers indiziert, b) eine Auswerteeinrichtung (12; 28) das die Position indizierende Signal (8) des Mobiltelefons (4) für eine Auswertehistorie erfasst, c) die Auswerteeinrichtung (12; 28) über die Auswertehistorie eine Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt, d) die Auswerteeinrichtung (12; 28) aus da) der Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers und db) einer Schätzung für eine zukünftige Position des Fahrzeugs (1) eine Bewertung einer Kollisionsgefahr vornimmt, dadurch gekennzeichnet, dass e) die Auswerteeinrichtung (12; 28) – mit einer Berücksichtigung der Auswertehistorie oder der Messpunkte (9, 10) einen, – einen in das Mobiltelefon (4) des weiteren Verkehrsteilnehmers manuell eingegebenen und/oder – automatisch einen Reaktionszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt und f) eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst wird, wenn der Abstand (7) der Trajektorien (5, 6) des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs (1) einen Mindestabstand unterschreitet, wobei der Mindestabstand von der Reaktionsgröße des Verkehrsteilnehmers abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) einen Reaktionszustand für den Fahrer des Fahrzeugs (1) berücksichtigt oder ermittelt und der Mindestabstand auch von der Reaktionsgröße des Fahrers des Fahrzeugs (1) abhängig ist
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteinrichtung (12; 28) das Signal (8) des Mobiltelefons (4) für mindestens zwei zeitlich voneinander getrennte Messpunkte (9, 10) ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) mit einer Berücksichtigung der Auswertehistorie oder der Messpunkte (9, 10) einen Bewegungszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12, 28) einen Bewegungszustand für das Fahrzeug (1) berücksichtigt oder ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung der Auswertehistorie, insbesondere der Messpunkte (9, 10), eine Trajektorie (6) für eine zukünftige Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) zur Ermittlung der Trajektorie (6) für eine zukünftige Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers Umgebungsdaten berücksichtigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung von Betriebsdaten des Fahrzeugs eine Trajektorie (5) für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung eines Navigationssystems eine Trajektorie (5) für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 in Rückbeziehung auf Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Bewertung einer Kollision ein Abstand (7) der zukünftigen Trajektorien (5, 6) des weiteren Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs (1) ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand von einem Zustand der Fahrbahn abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) beim Empfang von Signalen (8) mehrerer Mobiltelefone (4) von mehreren Verkehrsteilnehmern eine Auswahl relevanter Signale trifft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion ein sensitives Warnsignal für den Fahrer des Fahrzeugs (1) aufweist, insbesondere ein akustische Warnsignal, ein optisches Warnsignal oder ein spürbares Warnsignal.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion einen automatischen Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeuges (1) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignals an mindestens ein benachbartes Fahrzeug beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignales an das Mobiltelefon (4) des weiteren Verkehrsteilnehmers beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) das Signal (8) des Mobiltelefons (4) je nach der Position des Fahrzeugs (1) mit unterschiedlicher Intensität auswertet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (8) des Mobiltelefons (4) auf Anforderung eines Fahrzeuges (1) in der Nähe des weiteren Verkehrsteilnehmers gesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (8) des Mobiltelefons (4) nur gesendet wird, wenn sich der Verkehrsteilnehmer und mit diesem das Mobiltelefon (4) bewegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal (8) eines weiteren Mobiltelefons (4), welches in einem ruhenden Fahrzeug angeordnet ist, durch die Auswerteeinrichtung (12; 28) ausgewertet wird.