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DE102020122566B4 - Verfahren für eine Assistenzfunktion für Einsatzfahrzeuge mit Sondersignalen zur Erstellung eines Ansteuerungssignals, sowie Sondersignalsteuergerät, Warneinrichtung und Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren für eine Assistenzfunktion für Einsatzfahrzeuge mit Sondersignalen zur Erstellung eines Ansteuerungssignals, sowie Sondersignalsteuergerät, Warneinrichtung und Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102020122566B4
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hazard
special
vehicle
special signal
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Patrick Herrmann
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Original Assignee
Audi AG
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Publication date
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Abstract

Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals (28) für eine Warneinrichtung (27) eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals (15, 16, 17) während zumindest einer Einsatzfahrt, wobei Eingangsdaten (12) umfassend- Streckendaten (1) der Einsatzfahrt und/oder- Kommunikationsdaten (2) von zumindest einem anderen Verkehrsteilnehmer (31, 34, 36) oder von zumindest einer Infrastruktur (35) und/oder- Fahrzeugumfelddaten (3) erfasst werden, wobei ein Sondersignalsteuergerät (13) aus den Eingangsdaten (12) eine Gefahrenposition (12) und ein Gefahrenpotential (47, 48) zumindest einer vorbestimmten Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) ermittelt, unddas Sondersignalsteuergerät (13) die jeweilige Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) nach einer Richtung der Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) und nach einer Art (47, 48) des Gefahrenpotentials (20) auswertet, und gemäß eines Aktivierungsalgorithmus (46) in Abhängigkeit von der Auswertung ein Ansteuerungssignal (28) für die Warneinrichtung (27) zur Aktivierung oder Deaktivierung eines auf die jeweilige Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) gerichteten Sondersignals (15, 16, 17) ausgibt und das Ansteuerungssignal (28) die Warneinrichtung (27) dazu veranlasst, die Ausgabe des jeweiligen Sondersignals (15, 16, 17) in die Richtung der jeweiligen Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) auszurichten,dadurch gekennzeichnet, dassdie Auswertung aus den Eingangsdaten (12) eine Position des Kraftfahrzeugs in einer Fahrzeugkolonne (180) mit zumindest einem anderen Einsatzfahrzeug (181, 182, 183) erkennt und die Ausrichtung des jeweiligen Sondersignals (15, 16, 17) auf die zumindest eine Gefahr (29, 33, 37, 39, 45), welche von dem zumindest einen Einsatzfahrzeug (181, 182, 183) jeweils verdeckt wird, auslässt, und/oder dassder Aktivierungsalgorithmus (46) für die Klassifizierung der jeweiligen Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) einen Erfahrungswert (14) zumindest einer vorangegangenen Einsatzfahrt und/oder Erfahrungswerte (14) anderer Einsatzfahrzeuge (181, 182, 183) berücksichtigt, und/oder dass das Sondersignalsteuergerät (13) das Gefahrenpotential (20) in einer Sensitivitätsmatrix (21) nach einer Entfernung der Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) und nach der Art (47, 48) des Gefahrenpotentials (20) klassifiziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals während zumindest einer Einsatzfahrt, wobei Eingangsdaten umfassend Streckendaten und/oder Kommunikationsdaten von zumindest einem anderen Verkehrsteilnehmer oder von zumindest einer Infrastruktur und/oder Fahrzeugumfelddaten zugrunde gelegt werden.
  • Eine Studie der deutsche Prüfgesellschaft Dekra hat ergeben, dass bei Fahrt mit Sondersignalen (Einsatzfahrt) ein vierfach erhöhtes Risiko für Unfälle herrscht. Eine US-Statistik von 2007 belegt, dass bei der Brandbekämpfung im Jahr 2007 Verkehrsunfälle zu beklagen waren. Neben diesen harten Fakten ist auch ein gesteigertes Medieninteresse bei Unfällen mit Sondersignalen vorhanden, die stets eine Diskussion hervorruft, ob die Fahrweise des Lenkers angemessen waren und die Vorschriften eingehalten wurden.
  • Sonder-, Einsatz- und Behördenfahrzeuge nach §35 StVO (Staßenverkehrsordnung) besitzen Sonderrechte. Damit andere Fahrzeuge auf diese Sonderrechte aufmerksam gemacht beziehungsweise gewarnt werden, dürfen an den Sonder-, Einsatz und Behördenfahrzeugen zusätzliche Lichtsignalgebern (Scheinwerfer, Leuchten) angebracht werden (§38 StVO, blaues Blinklicht und gelbes Blinklicht). Falls diese am Fahrzeug angebracht sind und höchste Eile geboten ist, müssen zusätzliche akustische Schallzeichen (Tonsignalgebern) am Fahrzeug vorhanden sein (§38 Abs. 1 StVO).
  • Da Fahrzeuge nach §35 StVO Sonderrechte nur unter gebührender Berücksichtigung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung ausführen dürfen (§35 Abs. 8 StVO), führen diese Fahrzeuge Fahrten mit Sonderrechten grundsätzlich mit aktiven Warneinrichtungen nach §38 StVO durch.
  • Um die öffentliche Sicherheit zu erhöhen, sind Fahrzeuge mit einem monoton ausgerichteten, lautstarken Tonsignalgeber ausgestattet, damit bei Situationen mit hohem Gefahrenpotential die Gefahr der öffentlichen Sicherheit minimiert werden kann. Die Fahrer der Sonder-, Einsatz- und Behördenfahrzeuge sind individuell nach §35 und §38 StVO angehalten, diese Tonsignale nur bei Gefahren, nach eigenem Ermessen zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren, damit unter Umständen die Lärmbelästigung, vor allem nachts, und die Gefahren für die öffentliche Sicherheit minimiert werden. Im Gegensatz dazu ist es bei inaktivem Schallzeichen (Einsatzhorn) für andere Verkehrsteilnehmer herausfordernd, Fahrzeuge mit Sonderrechten zu erkennen und entsprechend zu handeln.
  • Der Fahrer der Sonder-, Einsatz- und Behördenfahrzeuge (im Folgenden Einsatzfahrzeuge) ist zusätzliche durch die Fahraufgabe mit den Sonderrechten, sowie der Fahrzeugführung, belastet. Hierbei ist es für ihn herausfordernd, Gefahrensituationen zu erkennen und entsprechend seine Sondersignale zu verwalten und das Fahrzeug zu steuern.
  • Folgendes Beispiel aus dem Bayerischen Landes-Feuerwehrwesen: Nach der Alarmierung der Feuerwehrkräfte bekommen diese ein Einsatz-Fax, das wichtige Informationen, wie Einsatzort, Einsatzart, verletzte Personen zusammenfasst. Der Gruppen/- oder Zugführer beziehungsweise Einsatzleiter steigt mit diesem Fax auf dem Beifahrersitz des Feuerwehrfahrzeugs. Auf dem Fahrerplatz nimmt der Fahrer Platz, der die entsprechende Berechtigung beziehungsweise Lizenz hat, die ihm zum Bewegen eines Feuerwehrfahrzeugs befähigt. Die Mannschaft nimmt im hinteren Teil des Fahrzeugs Platz. Im Allgemeinen ist der Gruppenführer für das Bedienen der Sondersignale zuständig.
  • Diese muss zusätzlich während der Einsatzfahrt folgende Aufgaben koordinieren:
    • - Inhalt des Einsatz-Faxes erfassen
    • - Einsatzstrategie erarbeiten
    • - Überprüfen der Mannschaft, die sich an Bord befindet
    • - der Mannschaft Anweisungen geben (Atemschutz, Löschwasser, Verkehrsabsicherung), Kommunikation mit der Mannschaft, die im hinteren Teil der Fahrzeugkabine sitzt
    • - Koordination anderer Fahrzeuge, Feuerwehren, Verbände,
    • - Funkkontakt mit der Leitstelle, entsprechende Informationen zum aktuellen Geschehen durchgeben wie beispielsweise Einsatzort erreicht
    • - den Fahrer (Maschinisten) Anweisungen zur Anfahrt übermitteln.
  • Diese Liste ist nicht vollständig und kann noch weitere Aufgaben umfassen - hierbei handelt es sich um einen wiederkehrenden Kreislauf, da der Informationsgehalt auf der Fahrt zum Einsatzgeschehen zunimmt. Da der Gruppenführer mit diesen Aufgaben ausgelastet ist, delegiert er das Steuern der Sondersignale üblicherweise an den Fahrzeugführer (Maschinisten), der dieses zusätzlich neben der Fahrzeugführung übernehmen muss. Dabei können gehäuft kritische Situationen entstehen, beispielsweise bei Abbiegen in eine Seitengasse mit Radfahrern, Fußgängern und anderen motorisierten Verkehrsteilnehmern.
  • Beispiel aus dem Rettungswesen: Bei Sanitätsfahrzeugen steuert der Fahrer während einer Einsatzfahrt gewöhnlich alleine das Fahrzeug, da Notarzt und Sanitäter mit der Patientenbehandlung ausgelastet sind. Hierbei muss der Fahrer selbstständig die Ton- und Lichtsignalgebern betätigen. Hinzu kommen die physischen und psychischen Belastungen des Fahrers, die nach einem schweren Unfall nicht unbedenklich sind. Auch hier können durch erhöhte Geschwindigkeit und dem Fahren mit Sonderrechten, wie im zuvor genannten Beispiel, kritische Situationen entstehen.
  • Durch Assistenzfunktionen, die den Fahrer entlasten, können kritische Situationen vermieden werden, sodass die Sicherheit der Mannschaft, anderer Verkehrsteilnehmer sowie der Allgemeinheit und Öffentlichkeit erhöht wird. Dieser Effekt verstärkt sich dadurch, dass durch das automatische Steuern von Sondersignalen, beziehungsweise durch das Geben von Empfehlungen andere Verkehrsteilnehmer in entsprechenden Situationen bestmöglich gewarnt werden. Somit sind eine sichere An- und Abfahrt, sowie ein reibungsloser Einsatz bestmöglich gegeben.
  • Es gibt bereits verschiedene Veröffentlichungen, bei denen ein System angegeben ist, das Fahrer anderer motorisierter Verkehrsteilnehmer per Display-Anzeige oder Warnsignalen mitteilt, wenn sich ein Einsatzfahrzeug mit Sonderrechten nähert. Diese Systeme weisen aber etliche Nachteile auf, da nicht alle am Verkehr teilnehmenden Fahrzeuge über die notwendige Technik verfügen beziehungsweise Fußgänger und Radfahrer nun schwierig zu warnen sind. Aus diesem Grund kann nicht vollständig auf konventionelle Sondersignale verzichtet werden. Zur Ausgabe konventioneller Sondersignale sind folgende Veröffentlichungen bekannt:
    • So ist aus der JP 6596055 B2 ein Einsatzfahrzeug mit Umgebungssensoren bekannt, wobei die Umgebungssensoren Bild-, Radar-, Umgebungs- und Zustandssensoren umfassen, welche die Fahrzeugumgebung sowie die aktuelle Position, Richtung, Geschwindigkeit und eine vorausliegende Wegstrecke erkennen. Daraus wird auf die aktuelle Verkehrssituation des Einsatzfahrzeugs geschlossen, wie beispielsweise das Erreichen an einer Kreuzung mit Querverkehr. Auf die Veränderung der Verkehrssituation hin wird dann eine automatische Änderung von Warnsignalen vorgenommen, beispielsweise eine Änderung der Richtung der Licht- und Tonsignale. Nachteilig ist jedoch, dass die Zielrichtung der Licht- und Tonsignale nur statisch und die Streckenführung nur mit aktiver Navigation möglich ist. Ebenfalls ist auch keine Lernfunktion vorhanden, um die Signale an die Veränderung der Verkehrssituation besser anpassen zu können.
  • Aus der DE 10 2013 008 545 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Ein- und Ausschalten von Folgetonhorn und Blaulicht bei Sondereinsatzfahrten bekannt. Das automatische Ein- und Ausschalten von Folgetonhorn und Blaulicht erfolgt auf bestimmten Streckenabschnitten oder wenn auf einem bestimmten Streckenabschnitt Verkehrsregeln übertreten werden, beispielsweise wenn eine zulässige Höchstgeschwindigkeit überschritten wird oder die aktuelle Geschwindigkeit des Einsatzfahrzeugs deutlich langsamer ist als die zulässige Höchstgeschwindigkeit des Streckenabschnittes ist. Dies ist beispielsweise bei einem Stau der Fall. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, dass keine Richtungsveränderung der Ausgabe von Folgetonhorn und Blaulicht erfolgt. Weiterhin ist nachteilig, dass das System keine Fahrzeugumfeldsensorik nutzt, was zu Fehlverhalten des automatischen Aktivierens oder Deaktivierens führen kann. Weiterhin ist keine Lernfunktion vorhanden, weshalb beispielsweise das automatische Ein- und Ausschalten eher statisch und nur mit einer aktiven Navigation erfolgt.
  • Aus der DE 10 2008 017 972 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum automatischen Aktivieren oder Deaktivieren einer Signalisierungseinrichtung bekannt, bei welchem mittels eines Einfahrens eines Einsatzfahrzeugs in eine Straße in einer unerlaubten Fahrrichtung eine automatische Aktivierung der Warnsignaleinrichtung erfolgt. Dabei wird anhand einer Navigationskarte festgestellt, ob ein Befahren der Straße in unerlaubter Fahrrichtung erfolgt. Nachteilig bei dem Verfahren ist, dass es sich um ein statisches System handelt und keine Berücksichtigung des Fahrzeugumfeldes erfolgt. Beispielsweise ist ein Befahren der Autobahn grundsätzlich auch für Einsatzfahrzeuge nicht gestattet, sondern nur nach einer Vollsperrung. Hierbei ist dann oftmals kein zusätzliches Sondersignal erforderlich.
  • Aus US 2013 / 0 265 787 A1 ist ein verschwenkbarer Scheinwerfer für ein Einsatzfahrzeug bekannt. Das Verschwenken kann sensorbasiert gesteuert sein.
  • Aus der DE 10 2011 055 495 A1 ist bekannt, dass in einem Kraftfahrzeug eine Fahrerassistenzfunktion automatisiert gestartet werden kann, wenn entsprechende Fahrbedingungen vorliegen.
  • Aus der US 6 804 490 B2 ist ein ist richtfunkbasiertes Kommunikationsgerät für ein Einsatzfahrzeug bekannt.
  • Aus der DE 10 2016 125 005 A1 ist bekannt, aus einem autonom fahrenden Kraftfahrzeug heraus gerichteten Schall auf Passanten abzustrahlen, um diese zu warnen.
  • Um diese oben aufgelisteten Problemstellungen zu beheben und Gefahrensituationen für alle beteiligten Verkehrsteilnehmer, sowie der Öffentlichkeit zu minimieren, ist die Aufgabe der Erfindung, den Fahrzeugführer der Einsatzfahrzeuge über eine Assistenzfunktion Hinweise und Empfehlungen für das Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren der Sondersignale zu geben oder das Aktivieren und Deaktivieren der Sondersignale aktiv, automatisiert zu übernehmen.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
  • Zusammenfassend sieht die Idee vor, dass eine Automatik mit einer Fahrwegprognose und/oder ein lernfähiger Algorithmus für Sondersignaleinheiten bereitgestellt wird. Eine zielgerichtete Abgabe der Sondersignale (drehbare gelagerte Toneinheit, gerichtete Leuchteinheit) führt zu weiteren Verbesserungen.
  • Hierzu wertet die Assistenzfunktion verschiedene Fahrzeugdaten als Eingangsdaten aus, unter anderem beispielsweise Daten aus der Navigation, Daten von Car2X (z.B. Car2X Infrastructure (Car21), Ampeldaten und/oder Car2Car, beispielsweise Vorderfahrzeuginformationen), Daten über das Fahrzeugumfeld (vorausfahrende Fahrzeuge, wie auch z.B. Fußgänger und/oder Radfahrer) sowie Daten aus der sogenannten Shortrange-Navigation (Kartendaten aus einem Umkreis kleiner als 250 Meter). Falls die Assistenzfunktion eine vorbestimmte kritische Situation erkennt (z.B. Fahrzeuge beziehungsweise Radfahrer im toten Winkel, Kreuzungen, enge Kurve, vorausfahrendes langsames Fahrzeug, rote Ampel, Fußgängerüberwege), die den Einsatz von Sondersignalen notwendig machen, gibt sie dem Fahrer vorausschauend eine Empfehlung, Sondersignale zu aktivieren oder aktiviert diese selbstständig. Sobald keine Gefahrenstellen aktuell und prädiktiv vorhanden sind, deaktiviert das System die Sondersignale.
  • Durch die Erfindung ist ein Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals während zumindest einer Einsatzfahrt bereitgestellt, wobei Eingangsdaten umfassend Streckendaten der Einsatzfahrt und/oder Kommunikationsdaten von zumindest einem anderen Verkehrsteilnehmer oder von zumindest einer Infrastruktur und/oder Fahrzeugumfelddaten erfasst werden.
  • Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sondersignalsteuergerät aus den Eingangsdaten eine Gefahrenposition und ein Gefahrenpotential zumindest einer vorbestimmten Gefahr ermittelt, wobei das Sondersignalsteuergerät die jeweilige Gefahr nach einer Entfernung der Gefahr und nach einer Art des Gefahrenpotentials klassifiziert, und gemäß eines Aktivierungsalgorithmus in Abhängigkeit von der Klassifikation ein Ansteuerungssignal für die Warneinrichtung zur Aktivierung oder Deaktivierung eines auf die jeweilige Gefahr gerichteten Sondersignals ausgibt und das Ansteuerungssignal die Warneinrichtung dazu veranlasst, die Ausgabe des jeweiligen Sondersignals in eine Richtung der jeweiligen Gefahr auszurichten.
  • Mit anderen Worten, eine Einsatzfahrt kann beispielsweise dahingehend charakterisiert sein, dass das Kraftfahrzeug beispielsweise von seiner aktuellen Position zu einem Einsatzort fährt und dabei ein Folgetonhorn und/oder Blaulicht aktiviert hat. Dabei kann die Einsatzfahrt einer vorgegebenen Route, wie beispielsweise der eines Navigationssystems folgen oder mittels einer Fahrwegprognose ermittelt werden. Während der Einsatzfahrt können die Eingangsdaten dabei eine Informationsbasis für den Aktivierungsalgorithmus bilden, welcher auswertet, ob ein Sondersignal aktiviert werden soll oder nicht. Die Eingangsdaten können dabei Streckendaten, Kommunikationsdaten und/oder Fahrzeugumfelddaten umfassen. Die Streckendaten können beispielsweise Daten aus dem Navigationssystem sein, welche beispielsweise verkehrsmäßige Stellen wie beispielsweise Kreuzungen, Kreisverkehre, Bergkuppen, schlecht einsehbare Kurven aufweisen können, welche zu gefährlichen Situationen führen können. Diese können im Vorfeld erkannt werden, wo beispielsweise die Aktivierung eines Sondersignals vorteilhaft sein kann, um eine gefährliche Verkehrssituation zu vermeiden. Die Kommunikationsdaten können dabei Daten sein, welche aus der Kommunikation zwischen Fahrzeugen oder zwischen einem Fahrzeug und einer stationären Einrichtung stammen. Dies kann beispielsweise im Rahmen der Kommunikationstechnologie Car2Car oder Car2Infrastructure erfolgen.
  • Derzeit wird stark an Einrichtungen geforscht, die die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Car2Car), sowie zwischen einem Fahrzeug und einer stationären Einrichtung (Car2Infrastructure), wie z.B. Ampelanlagen, oder einem Server des Internets ermöglichen. Dies wird folgend als Car2X abgekürzt. Diese Kommunikation kann z.B. genutzt werden, um vor Stau oder dem Entgegenkommen visuell nicht erfassbarer Verkehrsteilnehmer zu warnen. Bei der hier beschriebenen Erfindung kann Car2X genutzt werden, um die Fahrzeugposition des sendenden Fahrzeugs, sowie das gesamte Fahrzeugumfeld an das Einsatzfahrzeug, welches hier als Kraftfahrzeug bezeichnet wird, zu übermitteln. Mit diesen Daten kann beispielsweise die schnellstmögliche und optimale Route zum Einsatzort ermittelt werden. Beispielsweise übermittelt ein Fahrzeug einen Stau in einer Einbandstraße mit begrenztem seitlichen Abstand. Das Einsatzfahrzeug kann somit eine neue Routeninformation bekommen, um die Engstelle schnellstmöglich zu umfahren. Zusätzlich können Online-Dienste genutzt werden, welche auch die vorausliegende Strecke aktualisieren und Umgebungsbedingungen berücksichtigen (z.B. Wetterdaten, Verkehrsdichte).
  • Die Fahrzeugumfelddaten können aus der Fahrzeugumfelderfassung eines Kamerasystems, eines Radarsystems oder eines Systems basierend auf der Aussendung von Laserstrahlen, wobei eine Reflektion zur Ermittlung einer Position und Geschwindigkeit anderer Objekte verwendet werden, erfolgen. Zur direkten Fahrzeugumfelderfassung kommen derzeit im Allgemeinen drei Systeme zum Einsatz. Das erste ist ein Kamerasystem, mit dem das Fahrzeugumfeld erfasst wird und via Bild- beziehungsweise Mustererkennung (Pattern-Recognition) Objekte im Raum identifiziert werden. Hierbei können von Verkehrszeichen über Fahrzeuge und Fußgänger verschiedene Objekte (statische und dynamische Objekte) erkannt werden. Das zweite System für die Fahrzeugumfeld-Erfassung basiert auf Radarsensoren. Dabei sendet das Fahrzeug Radarwellen aus und erfasst anhand der reflektierten Radarwellen die Position und Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge bzw. Verkehrsteilnehmer. Das dritte System beruht auf Aussendung von Laserstrahlen. Hier kann ebenfalls über Reflexion beispielsweise die Position und Geschwindigkeit anderer Objekte erfasst werden. Vorteilhaft ist hierbei eine höhere Reichweite und Genauigkeit. Durch dieses oder eine Kombination verschiedener Systeme können statische und dynamische Objekte im Fahrzeugumfeld erfasst, sowie die Positionen und Geschwindigkeiten bestimmt werden. Weiterhin existieren verschiedenartige Sensoren für die Umfeld-Erfassung, welche für unterschiedliche Anwendungen Gebrauch finden.
  • Die Eingangsdaten umfassend Streckendaten, Kommunikationsdaten oder Fahrzeugumfelddaten können mittels einer Sensor-Daten-Fusion verbunden werden. Die Sensor-Daten-Fusion (SDF) verbindet die oben aufgezählten Eingangsdaten, mit denen das Fahrzeug sein Umfeld erfassen kann. Dabei werden die erkannten Objekte durch die teilweise redundanten Systeme abgesichert und ein einheitliches Bild der Fahrzeugumgebung, mit vor ausliegender Strecke im Horizont von wenigen Metern bis einigen Kilometern erzeugt. Diese Daten werden anschließend in heutigen, technisch verfügbaren Funktionen mit unterschiedlichen Anforderungen z.B. für Betriebsstrategieoptimierung, Stau-Umfahrung, oder automatischen Abstandsreglern verwendet. Die Eingangsdaten können nun hierzu als Datenbasis für die Auswertung der aktuellen Lage des Kraftfahrzeugs während der Einsatzfahrt dienen, womit der Aktivierungsalgorithmus entscheiden kann, ob ein Sondersignal der Warneinrichtung zu aktivieren ist oder nicht.
  • Die aus der Sensor-Daten-Fusion stammenden Sensordaten, d.h. die Eingangsdaten, werden gemäß der Erfindung für einen Algorithmus verwendet, der entsprechende Steuersignale für das An- oder Abschalten von Licht- und Tonsignalen oder einer Fahrer-Empfehlung verwendet. Der Algorithmus benötigt im Wesentlichen drei Komponenten. Erstens, mittels geeigneter Schnittstelle zur SDF, müssen die benötigten Informationen aus der Fusion der Sensordaten abgegriffen und gefiltert werden. Aus dieser Komponente muss im zweiten Algorithmus-Teil bestimmt werden, welche Sondersignale für die aktuelle Fahrsituation angemessen sind bzw. benötigt werden. Abhängig von der Ausführung der Assistenzfunktion müssen entweder Steuersignale an die Ton- und Lichtsignale gebenden Einrichtungen erfolgen, oder ein Signal ausgegeben werden, dass den Fahrer über eine Empfehlung informiert bzw. warnt. Zusätzlich können die gesammelten Daten an einen Server gesendet werden, um andere Verkehrsteilnehmer zu warnen. Als Algorithmus kann hierbei der Aktivierungsalgorithmus bezeichnet werden.
  • Das Sondersignalsteuergerät kann die aus der Sensordatenfusion stammenden Eingangsdaten verwenden, um zumindest eine vorbestimmte Gefahr mit ihrer jeweiligen Richtung und ihrem Gefahrenpotential zu ermitteln. In diesem Kontext wird unter einer vorbestimmten Gefahr ein Bereich verstanden, in welchem es zu einer Kollision mit einem Objekt, wie beispielsweise ein Fußgänger, Fahrradfahrer, Kraftfahrzeug, kommen kann. Der Bereich kann sich dabei in einer bestimmten Richtung oder Position bezogen auf das Kraftfahrzeug befinden. Die Richtung der Gefahr kann im Rahmen der Gefahrenpositionsermittlung derart erfolgen, dass ein Objekt im Fahrzeugumfeld erkannt wird und dabei die Entfernung und Lage des Objekts bezüglich des Kraftfahrzeugs als Richtung der vorbestimmten Gefahr verwendet wird. Dabei kann je nach Objekt eine Kollision mit dem Objekt wahrscheinlicher sein oder weniger wahrscheinlicher sein.
  • Beispielsweise ist in einem Bereich, in dem sich ein Fußgänger 100 m von dem Kraftfahrzeug entfernt befindet, eine Kollision weniger wahrscheinlich als mit einem Fahrradfahrer, da sich der Fahrradfahrer schneller fortbewegen kann als der Fußgänger.
  • Das Gefahrenpotential kann in einer Klassifikation oder in anderen Worten einer Gefahrenpotentialanalyse mittels einer Sensitivitätsmatrix ermittelt werden, wobei eine Art des Gefahrenpotentials und eine Entfernung der Gefahr vom Kraftfahrzeug berücksichtigt werden können. Beispielsweise kann eine Kollision mit einem Fahrradfahrer verheerender sein als mit einem Kraftfahrzeug. Somit kann ein Gefahrenpotential dahingehend bestimmt werden, wie schnell sich das in dem Bereich sich befindende Objekt fortbewegen kann und ob dieses Objekt eine Person oder ein Fahrradfahrer oder ein Kraftfahrzeug ist. Dabei kann von der Prämisse ausgegangen werden, dass eine Kollision mit einer Person, wie beispielsweise einem Fußgänger oder einem Fahrradfahrer, verheerender sein kann als eine Kollision mit einem Kraftfahrzeug, welche eine reine materielle Gefährdung darstellen kann. Da in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs mehrere Gefahren auftreten können, kann somit die jeweilige Gefahr nach einer Entfernung und nach der Art ihres Gefahrenpotentials, welches beispielsweise eine Personengefährdung oder eine Materialgefährdung sein kann, klassifiziert und dahingehend priorisiert werden, vor welcher Gefahr als erstes zu warnen ist.
  • Im Rahmen der Auswertung kann der Aktivierungsalgorithmus entscheiden, ob ein Sondersignal ausgegeben werden soll und/oder in welche Richtung das jeweilige Sondersignal ausgegeben werden soll. Ergänzend kann im Rahmen der Auswertung der Aktivierungsalgorithmus entscheiden, welche Kombination von Sondersignalen, beispielsweise eine Kombination aus einem Ton- und/oder Lichtsignal, ausgegeben werden soll.
  • Als Input für die Auswertung können zu einer Gefahr aus einer Anzahl von zumindest einer vorbestimmten Gefahr die Richtung aus der Gefahrpositionsermittlung und das Gefahrenpotential aus der Gefahrenpotentialanalyse vorgesehen sein. Eine Gefahr kann beispielsweise ein Objekt sein, wie beispielsweise ein Fahrradfahrer, Kraftfahrzeug oder ein Fußgänger. Das ermittelte Gefahrenpotential zur jeweiligen Gefahr, also zum jeweiligen Objekt, kann eine Priorität oder eine Reihenfolge festlegen, nach welchen die jeweiligen Objekte gewarnt werden. Die Richtung der jeweiligen Objekte aus der Gefahrenpositionsermittlung kann nun eine Ausrichtung des Sondersignals oder eines Stellantriebs für ein Sondersignal vorgeben, um das jeweilige Objekt zu warnen. Wenn beispielsweise 100 Meter vor einem Einsatzfahrzeug ein Kraftfahrzeug, 20 Meter links vom Einsatzfahrzeug ein Fahrradfahrer und 10 Meter rechts vom Einsatzfahrzeug ein Fußgänger erkannt werden, kann die Auswertung des Aktivierungsalgorithmus derart aussehen, dass zuerst der Fußgänger durch eine Ausgabe des Sondersignals nach rechts, beispielsweise durch ein Tonsignal, gewarnt werden kann. Als zweites können der Fahrradfahrer links vom Einsatzfahrzeug durch Ausgabe eines Tonsignals nach rechts und als drittes das Kraftfahrzeug durch Ausgabe eines Ton- und Lichtsignals nach vorne gewarnt werden.
  • Wenn ein Abstand von mehreren vorbestimmten Gefahren, also mehren Objekten im Umfeld des Einsatzfahrzeugs, einen Schwellenwert unterschreitet, kann die Auswertung auch derart erfolgen, dass in alle Richtungen um das Einsatzfahrzeug herum ein Ton- und ein Lichtsignal ausgegeben wird. Dies kann beispielsweise bei Überfahren einer vielbefahrenen Kreuzung durch das Einsatzfahrzeug der Fall sein. Ebenfalls kann die Auswertung für den Fachmann aus der Erfahrung offensichtliche, beliebige Kombinationen zur Ausgabe von Sondersignalen umfassen.
  • Die Klassifikation Auswertung einer jeweiligen Gefahr kann beispielsweise mittels einer Auswertung der Eingangsdaten des Sondersignalsteuergeräts, einer Sondersignalsteuersignalauswertung, realisiert werden. Hierbei wird mittels der Sensordatenfusioneingangssignale das Gefahrenpotential klassifiziert und die Gefahrenposition, also die Richtung, ermittelt. Bei der Klassifikation kann beispielsweise in Personen- und Sachschaden gegenüber der Umgebungsentfernung (beispielsweise nahe, mittel, entfernt) unterschieden werden. Ist beispielsweise ein Fahrradfahrer im nahen Umfeld erkannt worden, der sich im toten Winkel des Fahrzeugs befindet, kann die Gefahr in der Auswertung hoch priorisiert werden. Beispielsweise kann ein Fahrradfahrer, der sich bei einem Abbiegen des Kraftfahrzeugs auf eine Kreuzung an dem Totwinkel des Kraftfahrzeugs befindet, spezifisch gewarnt werden kann. So kann der Fahrradfahrer, der sich beispielsweise weniger als 50 m von dem Kraftfahrzeug entfernt befindet, mit einem verringerten Tonsignal oder einem ausschließlichen Lichtsignal gewarnt werden, da ein auf den Fahrradfahrer gerichtetes Tonsignal einen Sturz des Fahrradfahrers bewirken könnte.
  • In Abhängigkeit von dem Gefahrenpotential und der Richtung kann der Aktivierungsalgorithmus nun ein Ansteuerungssignal für die Warneinrichtung zur Aktivierung oder Deaktivierung eines auf die jeweilige Gefahr gerichteten Sondersignals ausgeben, wobei das Sondersignal auf die Richtung der jeweiligen Gefahr ausgerichtet werden kann.
  • Das Ansteuerungssignal kann einerseits die Warneinrichtung ansteuern, welche ein Sondersignal daraufhin ausgibt. Das Sondersignal kann dabei die Ausgabe eines Tonsignals und/oder eines Lichtsignals umfassen, wobei das Lichtsignal ein Licht und/oder einen Laser umfassen kann. Das Tonsignal kann mittels eines Folgetonhorns und/oder mittels eines Lautsprechers ausgegeben werden. Das Ansteuerungssignal kann ebenfalls über ein Kombiinstrument des Kraftfahrzeugs eine Empfehlung an den Fahrer ausgeben, das Sondersignal zu aktivieren oder zu deaktivieren. Dabei kann die Empfehlung zur Aktivierung oder Deaktivierung des Sondersignals über eine optische, haptische oder eine akustische Schnittstelle erfolgen.
  • Als Richtung des jeweiligen Sondersignals auf die jeweilige Gefahr kann dabei beispielsweise ein Abstrahlen eines Tonsignals nur in eine hintere Richtung des Kraftfahrzeugs im Bezug zur Fahrtrichtung sein oder ein Abstrahlen der Lichtsignale, die auf die Seite des Kraftfahrzeugs gerichtet sind. Beispielsweise kann dies in einer Situation erfolgen, bei welcher sich ein Einsatzfahrzeug sich einer Unfallstelle auf einer Autobahn nähert und zur Warnung nachfolgender Verkehrsteilnehmer ein Ton- und Lichtsignal nach hinten abstrahlt, um die Verkehrsteilnehmer dazu zu bewegen, zur Umfahrung der Unfallstelle die Spur zu wechseln.
  • Die Erfindung ermöglicht es, die Insassen von Einsatzfahrzeugen bei der Bewältigung ihrer Fahraufgabe zu unterstützen beziehungsweise zu entlasten, indem sie das Einsatzpersonal bei der Entscheidungsfindung zur Aktivierung und Deaktivierung von Sondersignalen entlastet. Mit der Erfindung lassen sich sowohl die Gefahrensituation für Einsatzkräfte als auch andere Verkehrsteilnehmer minimieren, indem frühzeitig durch den Einsatz von Sondersignalen gewarnt wird. Zusätzlich minimiert sie die Lärmbelastung für z.B. Anwohner, indem das Ausschalten von Sondersignalen entweder empfohlen oder aktiv vorgenommen wird, wenn diese nicht notwendig sind. Beispielsweise sind hierbei des Öfteren Einsatzfahrten bei Nacht zu nennen.
  • Weiterhin ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass die Sondersignale jeweils abhängig von der Fahrsituation und den Umgebungsbedingungen aktiviert oder deaktiviert werden können. Dies kann vorteilhaft sein, da die Ausgabe der Sondersignale auf die jeweilige Fahrsituation abgestimmt werden kann. Beispielsweise kann bei einer Einsatzfahrt in einem Stadtbereich bei Nacht häufiger auf einer geraden Strecke auf den Einsatz von Tonsignalen verzichtet werden und mehr auf Lichtsignale gesetzt werden, um Anwohner vor Lärmbelastung zu schonen. Das jeweilige Folgetonhorn zur Ausgabe des Tonsignals kann hierbei bei Fahren mit einem erhöhten Gefahrenpotential oder bei einem Annähern vor einer vielbefahrenen Kreuzung erfolgen. Dabei kann beispielsweise bei einer Nachtfahrt auf eine Verwendung der Tonsignale verzichtet werden, da Lichtsignale bei Nacht besser wahrnehmbar sein können als bei Tag.
  • Die Ausrichtung der jeweiligen Sondersignale kann weiterhin auch in Abhängigkeit von einer Position des Kraftfahrzeugs in einer Fahrzeugkolonne erfolgen. So sieht ein Aspekt der Erfindung vor, dass die Auswertung aus den Eingangsdaten eine Position des Kraftfahrzeugs in einer Fahrzeugkolonne mit zumindest einem anderen Einsatzfahrzeug erkennt und die Ausrichtung des jeweiligen Sondersignals auf die zumindest eine Gefahr, welche von dem zumindest einen Einsatzfahrzeug jeweils verdeckt wird, auslässt. Mit anderen Worten, mittels der Eingangsdaten, insbesondere Kommunikationsdaten von anderen Kraftfahrzeugen über Car2Car- oder Car2X-Schnittstelle, kann beispielsweise erkannt werden, ob sich das Kraftfahrzeug in einer Fahrzeugkolonne von Einsatzfahrzeugen befindet, bei welchem jeweils vor und hinter dem Kraftfahrzeug sich noch ein weiteres Einsatzfahrzeug befindet. Dies kann beispielsweise über eine Car2Car-Schnittstelle von dem Sondersignalsteuergerät erkannt werden. Die Car2Car-Schnittstelle kann ebenfalls dazu eingerichtet sein, dass erkannt wird, ob sich die jeweiligen Einsatzfahrzeuge in einer Einsatzfahrt befinden, indem beispielsweise mittels des Kommunikationssignals von dem jeweiligen Einsatzfahrzeug mitgeteilt wird, ob eine Warneinrichtung aktiviert ist oder nicht. Beispielsweise kann ein Szenario vorliegen, bei welchem sich das Kraftfahrzeug mit zwei weiteren Einsatzfahrzeugen in einer Fahrzeugkolonne von Einsatzfahrzeugen befindet. Dabei kann die Fahrzeugkolonne beispielsweise folgendermaßen angeordnet sein, dass sich ein Einsatzfahrzeug vorne befindet, das Kraftfahrzeug in der Mitte und ein zweites Einsatzfahrzeug hinter dem Kraftfahrzeug befindet.
  • Bewegt sich die besagte Fahrzeugkolonne auf eine viele befahrene Straßenkreuzung zu, so wird bereits bei Annäherung der Kreuzung ein Ton- und Lichtsignal als Sondersignal der Warneinrichtung ausgegeben. Dieses Sondersignal kann beispielsweise auf Empfehlung hin manuell aktiviert werden oder automatisch.
  • Aus der Perspektive des Kraftfahrzeugs warnt zunächst das vorausfahrende Einsatzfahrzeug die Verkehrsteilnehmer auf der Kreuzung. Dabei stellt die Kreuzung eine Gefahr dar, bei welcher es zu einer Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmern kommen könnte, insbesondere wenn diese ein Vorfahrtsberechtigung zu diesem Zeitpunkt des Befahrens haben. Aus Sicht des Kraftfahrzeugs warnt zunächst das vorausfahrende Einsatzfahrzeug. Dabei wird diese Gefahr von der Kreuzung von dem vorausfahrenden Einsatzfahrzeug verdeckt. Dabei kann eine zusätzliche Warnung des Kraftfahrzeugs vor der Kreuzung unterbleiben, da bereits das vorausfahrende Einsatzfahrzeug die Verkehrsteilnehmer auf der Kreuzung warnt. Dies kann dahingehend geschehen, indem das Sondersignalsteuergerät erkennt, dass zwischen der Gefahr, hier die Kreuzung mit Verkehr, und dem Kraftfahrzeug sich das vorausfahrende Einsatzfahrzeug befindet, welches die Gefahr aus Sicht des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug verdeckt. Das Sondersignalsteuergerät kann die Aktivierung eines Sondersignals zur Warnung vor der Gefahr auslassen, wenn das Sondersignalsteuergerät über eine Car2Car-Schnittstelle erkennt, dass vor der Gefahr bereits von dem vorausfahrenden Einsatzfahrzeug gewarnt wird.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine redundanten Sondersignale ausgegeben werden und beispielsweise eine Lärmbelastung von Anwohnern reduziert werden kann.
  • Weiterhin kann auch ein Blenden des Fahrers des vorausfahrenden Einsatzfahrzeugs vermieden werden, indem beispielsweise das Sondersignalsteuergerät des Kraftfahrzeugs ein derartiges Ansteuerungssignal ausgibt, welches die Warneinrichtung dazu veranlasst, auf die Ausgabe eines Lichtsignals zu verzichten oder das Lichtsignal derart gerichtet auszugeben, dass der Bereich des vorausfahrenden Einsatzfahrzeugs von dem Lichtsignal ausgelassen wird. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer des vorausfahrenden Einsatzfahrzeugs nicht durch die Lichtsignale des Kraftfahrzeugs geblendet werden kann, welche beispielsweise bei Nachtfahrten im Rückspiegel passieren kann. Hierdurch kann sich der Fahrer des vorausfahrenden Einsatzfahrzeugs besser auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren. Somit kann beispielsweise eine Kolonnenfahrt sicherer gestaltet werden.
  • Falls die Fahrzeuge über Car2X oder eine Serveranbindung verfügen, wäre es denkbar, die gelernten Algorithmen auf andere Einsatzfahrzeuge zu übertragen. Hierbei bezeichnet Car2X die Kommunikationsdaten, welche entweder von anderen Verkehrsteilnehmern (Car2Car) oder von einer Infrastruktur, wie beispielsweise einer Ampel oder einer Verkehrsleitzentrale, erfolgen. So sieht ein Aspekt der Erfindung vor, dass der Aktivierungsalgorithmus für die Klassifizierung der jeweiligen Gefahr einen Erfahrungswert zumindest einer vorangegangenen Einsatzfahrt und/oder Erfahrungswerte anderer Einsatzfahrzeuge, berücksichtigt. Mit anderen Worten, der Aktivierungsalgorithmus kann Erfahrungswert eines Einsatzgebiets übernehmen, die beispielsweise an besonderen Stellen des Einsatzgebietes, wie beispielsweise Bergkuppen, an welchen häufig Unfälle vorkommen. Daraufhin kann vor diesen Stellen frühzeitig ein Sondersignal aktiviert werden, um andere Verkehrsteilnehmer zu warnen und somit eine Unfallgefahr bei einer Einsatzfahrt zu reduzieren. Weiterhin ist es möglich, über eine Serveranbindung oder einen mobilen Datenspeicher Erfahrungswerte anderer Einsatzfahrzeuge zu übernehmen.
  • Beispielsweise kann bei Anschaffung eines neuen Einsatzfahrzeugs das neue Einsatzfahrzeug Erfahrungswerte von bereits vorhandenen Einsatzfahrzeugen aus dem Fahrzeugpool übernehmen, ohne dass dieses selbst separat trainiert werden muss. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass alle Einsatzfahrzeuge gleiche Erfahrungswerte benutzen beziehungsweise diese austauschen und dadurch die Aktivierung oder Deaktivierung der Sondersignale verbessern können.
  • Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Sondersignalsteuergerät das Gefahrenpotential in einer Sensitivitätsmatrix nach einer Entfernung der Gefahr und nach der Art des Gefahrenpotentials, insbesondere eine Personengefährdung oder eine Materialgefährdung, klassifiziert. Mit anderen Worten, das Gefahrenpotential kann nach Art in unterschiedliche Gruppen innerhalb der Sensitivitätsmatrix eingeordnet werden. Beispielsweise kann eine Sensitivitätsmatrix derart aufgebaut sein, dass in den jeweiligen Spalten eine Entfernung der Gefahr in Entfernungsklassen eingetragen wird, wie beispielsweise nahes Umfeld, mittleres Umfeld oder entferntes Umfeld. Dabei können beispielsweise das nahe Umfeld im Bereich von 0 bis 50 Metern, das mittlere Umfeld im Bereich von 50 bis 100 Metern und das entfernte Umfeld im Bereich von 100 Metern bis 1 Kilometer definiert werden.
  • Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Ansteuerungssignal ein Steuersignal an die Warneinrichtung für die Ausrichtung des jeweiligen Sondersignals auf die Richtung der jeweiligen Gefahr umfasst, insbesondere die Ausrichtung zumindest eines Stellantriebs für ein mechanisches Ausrichten der Warneinrichtung für das jeweilige Sondersignal. Mit anderen Worten, das Ansteuerungssignal kann zumindest eine Information über die Richtung der jeweiligen Gefahr in Bezug zum Kraftfahrzeug und einen Befehl enthalten, welcher einen Stellantrieb veranlasst, die Warneinrichtung für das jeweilige Sondersignal mechanisch auf die Richtung der jeweiligen Gefahr auszurichten. Beispielsweise kann der Stellantrieb pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch angesteuert werden. Durch einen Sensor wird die aktuelle Position erfasst. Abhängig von der aktuellen Situation werden die Signale so abgegeben beziehungsweise ausgerichtet, dass die Gefahr minimiert wird und alle Teilnehmer bestmöglich gewarnt werden, um die Sicherheit so hoch wie möglich zu halten. Wird beispielsweise ein von hinten an das Einsatzfahrzeug herannahendes Kraftfahrzeug erkannt, kann das Sondersignalsteuergerät ein Ansteuerungssignal ausgeben, welches einen Stellmotor veranlasst, ein drehbar gelagertes Folgetonhorn in die Richtung des herannahenden Kraftfahrzeugs zu drehen, um akustisch vor dem herannahenden Verkehr zu warnen.
  • Des Weiteren kann beispielsweise für ein Lichtsignal der Stellmotor durch das Ansteuerungssignal des Sondersignalsteuergeräts dazu veranlasst werden, zur rückwärtigen Absicherung einer Unfallstelle auf einer Autobahn ein Licht nach hinten zu drehen, um dem Nachfolgeverkehr ein Lichtsignal zu einem Spurwechsel zu geben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Position und/oder Richtung der Gefahr im Bezug zum Kraftfahrzeug bei der Ausgabe einer Warnung berücksichtigt werden kann, sodass diese zielgerichtet erfolgen kann. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass ein Fahrer die Ausrichtung nicht manuell vornehmen muss, und dabei durch eine Bedienung während der Einsatzfahrt nicht abgelenkt wird. Dabei kann für eine zielgerichtete Warnung anderer Verkehrsteilnehmer ein empfehlungsbasiertes Aktivieren oder Deaktivieren für den Fahrer verbleiben oder die Aktivierung/Deaktivierung mittels des Ansteuerungssignals automatisch erfolgen.
  • Weiterhin ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass je nach Reihenfolge, nach welcher vor einer jeweilig erkannten Gefahr gewarnt werden soll, die Stellantriebe ausgerichtet werden können, sodass vor den jeweiligen Gefahren zielgerichtet gewarnt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann statt einer Ausrichtung für einen mechanischen Stellantrieb eine Position eines Folgetonhorns, welches auf eine jeweilige Richtung der Gefahr gerichtet ist, in dem Ansteuerungssignal enthalten sein. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein Kraftfahrzeug über mehrere Martinshörner verfügt, die fest angeordnet sind aber einzeln angesteuert werden können. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine Zeit verloren geht, bis ein drehbar gelagertes Folgetonhorn auf die jeweilige Gefahr ausgerichtet sein kann.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass bei zumindest einer Einsatzfahrt das Ansteuerungssignal eine Kommunikationsschnittstelle veranlasst, ein Empfehlungssignal zum manuellen Aktivieren oder Deaktivieren des Sondersignals auszugeben und/oder bei zumindest einer Einsatzfahrt das Ansteuerungssignal die Warneinrichtung dazu veranlasst, das auf die jeweilige Gefahr gerichtete Sondersignal automatisch zu aktivieren oder zu deaktivieren. Mit anderen Worten, das Empfehlungssignal kann eine akustische, eine optische oder eine haptische Empfehlung oder eine Kombination davon umfassen. Diese wird beispielsweise über ein Kombiinstrument an den Fahrer oder Beifahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Fahrzeuge verfügen üblicherweise über ein Kombiinstrument, dass sich direkt hinter dem Lenkrad befindet und in dem z.B. Geschwindigkeit oder die Tankfüllanzeige angeordnet sind. Zentral gelegen befindet sich immer häufiger ein Bordcomputer, über den weitere Fahrzeuginformationen eingeholt oder Einstellungen vorgenommen werden können. In modernen Fahrzeugen sind oftmals zusätzlich sogenannte Infotainmentsysteme (Informations-Unterhaltungssysteme) verbaut, die sich im Cockpit zentral zwischen Beifahrer und Fahrer befinden, in der Multimedia, Navigations- oder Fahrzeugeinstellungen vorgenommen werden können. Bei Sonderfahrzeugen gibt es die Bestrebungen, dieses System für die zentrale Verwaltung der Sondersignalfunktion zu benutzen.
  • Ein weiteres Displaysystem ist das sogenannte Head-up-Display, das sich besonders gut für die Anzeige von sicherheitsrelevanten Informationen anbietet, da es sich direkt im Blickfeld des Fahrers befindet. Diese eben aufgezählten Systeme würden sich alle für die optische Anzeige einer Empfehlung anbieten. Falls das Fahrzeug keines dieser Elemente besitzt, wäre dennoch eine optische Anzeige möglich, indem über Leuchten an Knöpfen und Schaltern, die die Sondersignale steuern, ein Ein- oder Ausschalten angezeigt wird. Ein Ein- oder Ausschalten kann dabei ein Aktivieren oder Deaktivieren des Sondersignals bedeuten. Eine haptische Anzeige könnte über das Lenkrad, dem Fahrpedal oder dem Sitz erfolgen. Zusätzlich können akustische Signale über einen Signalton erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer eine Unterstützung erhält, in welche Situation die Warneinrichtung zu aktivieren ist oder nicht. Ebenfalls können damit konservative Fahrer, welche das manuelle Aktivieren oder Deaktivieren der Warneinrichtung gewohnt sind, weiterhin ohne zusätzliche Eingewöhnungsphase bedienen. Weiterhin kann damit eine Aufmerksamkeit des Fahrers unterstützt werden, indem der Fahrer beispielsweise durch das Empfehlungssignal erinnert werden kann, das Sondersignal wieder rechtzeitig zu deaktivieren, um Anwohner vor einer zusätzlichen Lärmbelastung zu schützen.
  • Ergänzend oder alternativ kann das Ansteuerungssignal die Warneinrichtung dazu veranlassen, das Sondersignal automatisch zu aktivieren oder zu deaktivieren. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Fahrer sich alleine auf das Fahren konzentrieren braucht und nicht zusätzlich mit der Aktivierung und der Deaktivierung von der Warneinrichtung befasst ist. Dies kann z.B. dadurch realisiert werden, dass das Ansteuerungssignal beispielsweise einerseits ein Kombiinstrument des Kraftfahrzeugs ansteuern kann, welches ein Empfehlungssignal ausgibt oder die Warneinrichtung ansteuern kann, welche das Sondersignal automatisch aktiviert oder deaktiviert.
  • Mittels der Verwendung beider Alternativen, nämlich einerseits der Empfehlung oder eine Automatik zum Aktivieren/Deaktivieren des Sondersignals, kann ebenfalls die Möglichkeit gegeben sein, den Aktivierungsalgorithmus, welcher das Ansteuerungssignal ausgibt, zu trainieren. So sieht eine Ausführungsform vor, dass das Sondersignalsteuergerät den Aktivierungsalgorithmus zur Ausgabe des Ansteuerungssignals mittels eines lernfähigen Algorithmus trainiert. Mit anderen Worten, der Aktivierungsalgorithmus kann mittels eines lernfähigen Algorithmus dazu veranlasst werden, die Ausgabe des Ansteuerungssignals für die Warneinrichtung entsprechend den lokalen Gegebenheiten des Einsatzgebiets verbessern. Der lernfähige Algorithmus kann beispielsweise als ein neuronales Netz ausgelegt werden, bei welchem die jeweiligen Gewichte durch ein Training verändert werden. Dabei kann mittels der Eingangsdaten erkannt werden, ob sich beim Verlassen eines Krankenhauses, bei dem das Kraftfahrzeug zum Einsatzfahrzeug losfährt, sich eine vielbefahrene Straße befindet, sodass das Folgetonhorn bereits noch vor Verlassen des Krankenhausgeländes aktiviert werden kann, um die anderen Verkehrsteilnehmer zu warnen. Weiterhin können bei mehrfachem Befahren einer selben Straße im Einsatzgebiet Baustellen erkannt und gespeichert werden, sodass bereits frühzeitig gewarnt oder werden kann, wenn beispielsweise eine Fahrspur durch eine Baustelle versperrt wird. Auf die Erfahrungswerte hin können beispielsweise bei Verwendung des neuronalen Netzes die Gewichte entsprechend verändert werden, sodass zukünftig an der entsprechenden Fahrzeugposition eine automatische Aktivierung oder Deaktivierung des Sondersignals erfolgen kann.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Aktivierungsalgorithmus die Ausgabe des Ansteuerungssignals zur Aktivierung des Sondersignals stets an die lokalen Bedingungen des Einsatzgebiets anpassen kann. Weiterhin ist bekannt, dass die Einsatzkräfte in der Regel ihr Einsatzgebiet lokal am besten kennen.
  • So sieht eine Ausführungsform vor, dass der lernfähige Algorithmus durch manuelles Aktivieren oder Deaktivieren des Sondersignals trainiert wird. Mit anderen Worten, eine manuelle Aktivierung oder Deaktivierung des Sondersignals kann einen Vorrang vor einer automatischen Aktivierung oder Deaktivierung des Sondersignals haben, eine so genannte Override-Funktionalität. Im Steuergerät wird nach der Auswertung zwischen der Empfehlung und Automatik (angestellt vom Fahrzeugführer) unterschieden. Bei automatischer Ansteuerung werden die Sondersignale nach der Auswertung sofort angesteuert. Für die Empfehlung wird eine optische, akustische oder/und eine haptische Empfehlung den Fahrzeugführer übermittelt. Dieser steuert schlussendlich die Sondersignale.
  • Zusätzlich ist eine Override-Funktionalität eingebaut. Sollte die automatische Auswertung eine Situation falsch einschätzen, behält der Fahrzeugführer die Oberhand und kann die Sondersignale steuern. Weiterhin ist ein lernfähiger Algorithmus vorhanden, der das manuelle Betätigen sowie die aktuelle Fahrzeugposition ermittelt. Sollte die Automatik beziehungsweise die Empfehlung kein Signal ausgeben, der Fahrzeugführer jedoch das Sondersignal betätigen, lernt dieser Algorithmus, sodass an diese Position bei der nächsten Einsatzfahrt die Sondersignale aktiviert beziehungsweise eine Empfehlung ausgegeben wird. Dieser Algorithmus ist besonders effektiv bei Einsatzfahrzeugen, da sich diese oft in demselben Einsatzgebiet befinden und somit verschiedene Orte üblicherweise öfter angefahren werden. Falls die Fahrzeuge über Car2X oder einer Serveranbindung verfügen, wäre es denkbar, die gelernten Algorithmen auf andere Einsatzfahrzeuge zu übertragen. Ebenfalls ist denkbar, dass eine Leitstelle auf die zumindest eine Kamera des Einsatzfahrzeugs zugreifen kann, um sich ein Bild von der Unfallstelle zu machen.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Korrektur über zumindest eine Fehleinschätzung des Systems durch das manuelle Überschreiben der Aktivierung oder Deaktivierung des Sondersignals trainiert werden kann. Ferner können damit manuell zusätzliche Punkte eingefügt werden, indem der Aktivierungsalgorithmus eine automatische Aktivierung des Sondersignals vornehmen kann. Beispielsweise bei einer bekannten, schlecht einsehbaren Hofeinfahrt, bei der bekannter Maßen häufiger ein Fahrzeug herausfährt. An diesem Punkt kann der Lernalgorithmus den Aktivierungsalgorithmus dahingehend trainieren, vor der besagten Hofeinfahrt ein Sondersignal zur Warnung der ausfahrenden Fahrzeuge auszugeben. Weiterhin ergibt sich durch die Server-Anbindung der Vorteil, dass eine übergreifende Verbesserung/Weiterentwicklung des Lern- und/oder Aktivierungsalgorithmus möglich ist, ohne dass die jeweiligen Einsatzfahrzeuge spezielle Gefahrensituationen gesehen haben müssen.
  • Der lernfähige Algorithmus kann beispielsweise als ein neuronales Netz ausgebildet sein, wobei die jeweiligen Gewichte des jeweiligen neuronalen Netzes durch ein manuelles Betätigen der Sondersignalanlage durch eine Fahrer des Kraftfahrzeugs mit derartigen Gewichten versehen werden, dass an der jeweiligen Fahrzeugposition, an welcher eine manuelle Betätigung der Warneinrichtung erfolgte, diese gespeichert wird und eine Aktivierung oder Deaktivierung bei einer nächsten Einsatzfahrt an dieser Position erfolgen kann. Ein Übertragen von Erfahrungswerten kann beispielsweise mittels eines Übertragens der Werte der jeweiligen Gewichte des neuronalen Netzes erfolgen. Dies kann über eine Serveranbindung oder einen mobilen Datenspeicher erfolgen, indem die Werte der jeweiligen Gewichte des lernfähigen Algorithmus als Erfahrungswerte in Form eines Kommunikationssignals einer Infrastruktur, hier der Serveranbindung, an das Kraftfahrzeug übermittelt werden. Daraufhin können die Gewichte des neuronalen Netzes des Kraftfahrzeugs mit den Werten der Gewichte der Erfahrungswerte überschrieben werden.
  • In den Zeilen der Sensitivitätsmatrix kann eine Art des Gefahrenpotentials aufgelistet sein. Beispielsweise kann die Art des Gefahrenpotentials eine Personengefährdung oder eine Materialgefährdung sein. Eine Personengefährdung kann beispielsweise vorliegen, wenn sich in einem Bereich ein Fußgänger oder ein Fahrradfahrer befindet, wobei eine Kollision mit diesem einen Personenschaden auslösen könnte. Eine Materialgefährdung könnte vorliegen, wenn sich in einem Bereich um das Kraftfahrzeug ein anderes Kraftfahrzeug oder ein Objekt, wie beispielsweise ein Schild, befindet. Eine Kollision mit dem besagten Objekt könnte einen Unfall mit Sachschaden zur Folge haben.
  • In die Sensitivitätsmatrix kann dabei jede in den Eingangsdaten erkannte Gefahr eingetragen werden, wobei die Gefahr nach einer Entfernung in Spalten und nach der Art des jeweiligen Gefahrenpotentials der jeweiligen Gefahr in den Zeilen klassifiziert werden kann. Wird beispielsweise in einer Entfernung von 50 Metern von dem Kraftfahrzeug ein Fahrradfahrer erkannt, so kann dieser in der Entfernungsklasse eines nahen Umfelds als Personengefährdung als Art des Gefahrenpotentials eingetragen werden. Wird im Bereich von 50 Metern ebenfalls ein Kraftfahrzeug erkannt, so kann dies als Materialgefährdung im Bereich des nahen Umfelds in die Sensitivitätsmatrix eingetragen werden. Nun kann eine gleiche Priorisierung in Bezug zu der Entfernung vorliegen. Nach Art des Gefährdung wiegt eine Personengefährdung schwerwiegender als eine Materialgefährdung. So kann beispielsweise nun im Bereich des nahen Umfelds der Fahrradfahrer zuerst gewarnt werden und dann das Kraftfahrzeug.
  • Im Bereich des mittleren Umfelds dagegen kann beispielsweise dagegen eine Geschwindigkeit eine größere Rolle spielen. Ein Kraftfahrzeug kann sich schneller fortbewegen als ein Fahrradfahrer. So kann, wenn beispielsweise im mittleren Umfeld ein Fahrradfahrer und ein Kraftfahrzeug erkannt werden, die Reihenfolge der Warnung derart aussehen, dass zuerst das Kraftfahrzeug gewarnt wird und dann der Fahrradfahrer, da davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrradfahrer sich langsamer fortbewegt als das Kraftfahrzeug. Somit kann unterschieden werden, in welcher Reihenfolge nach der jeweiligen Art des Gefahrenpotentials gewarnt wird. Die Unterscheidung für die Reihenfolge der Warnung kann sich somit nach der Art des Gefahrenpotentials mit der Entfernung vom Kraftfahrzeug jeweils ändern.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Sensitivitätsmatrix mehrere mögliche Gefahrenpotentiale beschreibt und jedem der möglichen Gefahrenpotentiale einem Warnprofil aus mehreren möglichen Warnprofilen für die Ausgabe des Sondersignals zuordnet, wobei jedes der möglichen Warnprofile die Ausgabe des Sondersignals vorsieht, aber sich in zumindest einem Ausgabeparameter des Sondersignals unterscheiden. Mit anderen Worten, es wird von der Sensitivitätsmatrix ausgegangen, in welcher über die jeweiligen Spalten eine Entfernung der Gefahr eingetragen ist und in den Zeilen die Art des Gefahrenpotentials der jeweiligen Gefahr. Mehrere Arten des Gefahrenpotentials können zum Beispiel die Klassen Personengefährdung und Materialgefährdung sein. Es können auch für den Fachmann aus der Erfahrung offensichtliche und geeignete Klassen als Art des Gefahrenpotentials verwendet werden. Der jeweiligen Art des Gefahrenpotentials kann nun eine Kombination von Ton- und Lichtsignalen als Warnprofil zugeordnet sein.
  • Wird beispielsweise in einem entfernten Umfeld des Einsatzfahrzeugs, daher im Abstand von mindestens 100 Metern vom Einsatzfahrzeug, ein Fußgänger mittels der Eingangsdaten erkannt, kann der Fußgänger in der Sensitivitätsmatrix nach der Art des Gefahrenpotentials als Personengefährdung im Bereich des entfernten Umfelds klassifiziert werden. Zur frühzeitigen Warnung eines Fußgängers kann es beispielsweise erforderlich sein, dass jeweils nur ein Tonsignal ausgegeben wird, sodass der Fußgänger akustisch das Herannahmen des Einsatzfahrzeugs wahrnehmen kann. Das alleinige Aktivieren beispielsweise ausschließlich des Folgetonhorns kann dabei ein Warnprofil darstellen. Ein weiteres Warnprofil kann beispielsweise das Aktivieren des Folgetonhorns mit Lichtsignalen darstellen, oder das alleinige Aktivieren der Lichtsignale.
  • Befindet sich der besagte Fußgänger nun im Bereich des nahen Umfelds, kann es beispielsweise vorteilhaft sein, dass zur visuellen Wahrnehmung ein Licht- und Tonsignal gegeben wird, um den Fußgänger im nahen Umfeld wirksam zu warnen. Alternativ kann auch nur ein Lichtsignal ausgegeben werden, um den Fußgänger nicht zu verschrecken. Dazu kann von der Ausgabe eines alleinige Tonsignals auf ein alleiniges Lichtsignal beim Übergang der Entfernung von mittlerem Entfernungsbereich zum nahen Entfernungsbereich umgeschaltet werden. Wird im entfernten Umfeld dagegen ein Kraftfahrzeug erkannt, so kann das Kraftfahrzeug im entfernten Umfeld als Materialgefährdung in der Sensitivitätsmatrix eingeordnet werden. Dieser kann als Warnprofil die Ausgabe eines Ton- und Lichtsignals zugeordnet werden, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs frühzeitig auf das Herannahen des Einsatzfahrzeugs aufmerksam gemacht werden kann. Dabei kann auch, wenn sich das Kraftfahrzeug im nahen Umfeld des Einsatzfahrzeugs befindet, weiterhin die Ausgabe von einem Ton- und einem Lichtsignal vorgesehen sein. Das Warnprofil wird dabei aufrechterhalten, da beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs im Kraftfahrzeug selber von der Außenwelt entkoppelt ist und somit intensiv gewarnt werden muss.
  • Für das Warnprofil veranlasst das Ansteuerungssignal die Warneinrichtung dazu, für das jeweilige Warnprofil ein eigenes Sondersignal auszugeben. Beispielsweise kann ein Warnprofil derart sein, dass sich das Kraftfahrzeug mit der Warneinrichtung in einer Fahrzeugkolonne bestehend aus dem Kraftfahrzeug mit der Warneinrichtung und einem weiteren Einsatzfahrzeug als Schlussfahrzeug am hinteren Ende befindet.
  • Dann kann ein Warnprofil derart beispielsweise aussehen, dass die Warneinrichtung das Sondersignal nach hinten ausrichtet statt nach vorne, um den Fahrer des vorausfahrenden Einsatzfahrzeugs nicht zu blenden oder mit lauten Tonsignalen zusätzlich zu belasten. Dies kann beispielsweise mittels einer Car2Car-Schnittstelle realisiert werden. Über die Car2Car-Schnittstelle kann dies in die Eingangsdaten für das Sondersignalsteuergerät einfließen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass vor einer Gefahr zielgerichtet und spezifisch gewarnt werden kann, sodass eine gerichtete Warnung erfolgt und gleichzeitig die Umwelt nicht unnötig belastet wird, wie beispielsweise die Anwohner durch Lärm.
  • Das Sondersignal kann sich dabei aus mehreren Signalen umfassen. So sieht eine Ausführungsform vor, dass das Sondersignal jeweils ein Tonsignal, ein Lichtsignal, ein Kommunikationssignal, umfassend Kommunikationsdaten für andere Verkehrsteilnehmer und/oder einer Infrastruktur, oder eine Kombination davon ist. Mit anderen Worten, als Sondersignal kann ein Tonsignal über ein Folgetonhorn oder ein Lichtsignal, wie beispielsweise Blaulicht oder Gelblicht, ausgegeben werden. Zusätzlich zu den Ton- und Lichtsignalen kann ein Kommunikationssignal über eine Kommunikationsschnittstelle ausgegeben werden, bei welchem andere Verkehrsteilnehmer, beispielsweise mittels Car2Car vorgewarnt werden können. Beispielseise kann anderen Verkehrsteilnehmern, welche beispielsweise über eine Car2Car-Schnittstelle verfügen, rechtzeitig vor einem Einsatzfahrzeug gewarnt werden, was diese dazu veranlasst, frühzeitig eine Rettungsgasse zu bilden. Weiterhin können über die Kommunikationsschnittstelle Infrastrukturen, wie beispielsweise Ampelanlagen, von einer Einsatzfahrt informiert werden, was die Ampelanlagen dahingehend veranlassen kann, dem Einsatzfahrzeug beispielsweise ein grünes Signal zu schalten. Das Sondersignal kann auch eine Kombination aus einem Ton-, Licht- und/oder eines Kommunikationssignals sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Umgebung entlang der Strecke des Einsatzfahrzeugs auf verschiedenen Kanälen gewarnt werden kann, wobei der jeweiligen Gefahr ein jeweiliger, geeigneter Kanal der Warnung zugeordnet werden kann.
  • Jedoch ist die Strecke der Einsatzfahrt nicht immer bekannt. So sieht eine Ausführungsform vor, dass die Streckendaten anhand eines wahrscheinlichsten Pfades als prädiktive Streckendaten ermittelt werden und der Aktivierungsalgorithmus zur Ausgabe des Ansteuerungssignals diese verwendet. Mit anderen Worten, vor einer Einsatzfahrt kann es vorkommen, dass der Einsatzort nicht als Ziel in eine Navigationssystem des Einsatzfahrzeugs eingetragen wird. Dies kann beispielsweise daher rühren, dass der Fahrer das Einsatzgebiet gut kennt, dem Fahrer der Einsatzort bekannt ist und zur Zeitersparnis auf eine Zieleingabe daher verzichtet. Um nun auch in so einer Situation eine effektive Empfehlung für die Aktivierung der Warneinrichtung zur Ausgabe des Sondersignals oder einer entsprechenden Automatik dazu zu ermöglichen, kann die Strecke anhand eines wahrscheinlichsten Pfades von dem Sondersignalsteuergerät geschätzt werden.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass wenn sich das Kraftfahrzeug entlang einer Hauptstraße bewegt, das Kraftfahrzeug der Hauptstraße bis zur nächsten Kreuzung folgt. Die Strecke von der aktuellen Position des Einsatzfahrzeugs bis zur nächsten Kreuzung kann dabei als wahrscheinlicher Pfad von dem Ansteuerungssignal verwendet werden. Dabei kann entlang dieser Strecke vor den jeweiligen auftretenden Gefahren, wie beispielsweise Fußgängern, Radfahrern oder anderen Verkehrsteilnehmern, gewarnt werden.
  • Ebenfalls kann der Aktivierungsalgorithmus sich für eine Aktivierung des Sondersignals entscheiden, wenn beispielsweise eine Hofeinfahrt im nahen Umfeld des Einsatzfahrzeugs erkannt wird, wo aus der Hofeinfahrt kommende Fahrzeuge gewarnt werden sollen. Dies hat den Vorteil, dass andere Verkehrsteilnehmer auch gewarnt werden können, wenn für die Einsatzfahrt keine Verwendung einer Navigation vorgenommen wird.
  • Da bei Fahrten mit Sondersignalen das Ziel der Einsatzfahrt, zum Beispiel ein Krankenhaus, üblicherweise bereits festliegen, können anhand der zu befahrenden Route verkehrsmäßige Besonderheiten/Auffälligkeiten im Vorfeld ermittelt werden. Bei Fahrten ohne gesetztem Ziel sind Algorithmen vorhanden, die den wahrscheinlichsten Pfad bestimmen, auf dem das Fahrzeug fahren wird. Aus diesen sogenannten prädiktiven Streckendaten (PSD) können Ereignisse wie z.B. Kreuzungen, Kreisverkehre, Bergkuppen, (z.B. schlecht einsehbare) Kurven, die zu gefährlichen Situationen führen können, erkannt werden. Durch die GPS-Ortung des Fahrzeuges kann zusätzlich die Entfernung vom Einsatzort bestimmt werden. Diese voraussehenden Fahrerassistenzfunktionen sind bereits bei vielen Fahrzeugherstellern und ihren Zulieferern, die auch Sondereinsatzfahrzeuge anbieten, im Angebot. Daher kann auch eine Verknüpfung zu solchen Systemen erfolgen.
  • Eine Ausführungsform sieht ein Sondersignalsteuergerät für eine Warneinrichtung vor, welches dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs durchzuführen. Mit anderen Worten, das Sondersignalsteuergerät kann dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren oder eine seiner Ausführungsformen durchzuführen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das jeweilige Sondersignalsteuergerät für ein Fahrzeug mit einer Warneinrichtung auch nachrüstbar ausgeführt werden kann.
  • Eine Ausführungsform sieht ein Sondersignalsteuergerät vor, wobei das Sondersignalsteuergerät eine Datenschnittstelle, insbesondere eine drahtlose Datenschnittstelle, für das Senden des Kommunikationssignals und/oder das Empfangen externer Erfahrungswerte, aufweist. Mit anderen Worten, das Sondersignalsteuergerät besitzt eine Schnittstelle zum Empfangen von Kommunikationssignalen, beispielsweise von anderen Verkehrsteilnehmern oder von einer Infrastruktur, welches beispielsweise über eine Car2Car oder eine Car2X-Schnittstelle erfolgen kann. So kann das Sondersignalsteuergerät als Eingangsdaten beispielsweise Kommunikationsdaten von vorausfahrenden Kraftfahrzeugen oder eine Ampelanlage an einer Kreuzung empfangen. Dabei kann die Datenschnittstelle auch drahtlos ausgelegt sein, sodass diese auch von einer Servervorrichtung empfangen werden können. Ebenfalls können über die Schnittstelle Erfahrungswerte, beispielsweise Werte für Gewichte eines neuronalen Netzes, an eine Servervorrichtung übermittelt werden. Die besagten Erfahrungswerte können von bereits im Einsatz befindlichen Einsatzfahrzeugen einer Rettungsleitstelle von einem neu hinzukommenden Einsatzfahrzeug empfangen werden, sodass auch das neue Einsatzfahrzeug die gleiche Datenbasis wie die bereits anderen Einsatzfahrzeuge aufweisen kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch die Einsatzfahrzeuge ihre Daten und Erfahrungswerte untereinander austauschen können, sodass alle Einsatzfahrzeuge dieselbe Datenbasis für den Aktivierungsalgorithmus des Sondersignalsteuergeräts verwenden können.
  • Eine Ausführungsform sieht eine Warneinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit dem Sondersignalsteuergerät vor, welches dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.
  • Weiterhin sieht eine Ausführungsform ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Warneinrichtung vor, welche dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Ausgabe von Sondersignalen durchzuführen.
  • Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
  • Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
  • Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombinationen der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung des kennzeichnenden Teils des Verfahrens für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs;
    • 2 eine schematische Darstellung der Funktion des Aktivierungsalgorithmus zur Ausgabe des Ansteuerungssignals für die Warneinrichtung;
    • 3 eine Darstellung eines drehbaren Tonsignalgebers für eine Warneinrichtung oder eines adaptiv einstellbaren Tonsignalgebers für eine Warneinrichtung auf einem Kraftfahrzeug;
    • 4 eine beispielhafte Darstellung eines Sondersignals auf einer Kreuzung;
    • 5 eine Darstellung einer zielgerichteten Warnung gefährdeter Verkehrsteilnehmer auf einer Kreuzung;
    • 6 eine Darstellung eines vorausschauenden Warnens durch prädiktive Streckendaten und Car2X;
    • 7 eine Darstellung eines zielgerichteten Anhaltesignals der Polizei zum Anhalten anderer Verkehrsteilnehmer auf einer Kreuzung;
    • 8 eine Darstellung eines intelligenten Aktivierens und Deaktivierens des Sondersignals in Abhängigkeit der Verkehrssituation;
    • 9 eine Darstellung einer Kolonnenfahrt über eine Kreuzung und das entsprechende Ausgeben eines jeweiligen Sondersignals für ein Fahrzeug; und
    • 10 eine Darstellung einer Absicherung auf einer Autobahn.
  • Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
  • 1 zeigt eine schematische Übersicht des oben beschriebenen Verfahrens. Zunächst wird auf der linken Seite beschrieben, wie sich die Eingangsdaten 12 zusammensetzen und diese gebildet werden. Die Eingangsdaten werden mittels einer Sensordatenfusion 10 aus Fahrzeugumfelddaten 3, Streckendaten 1 der Einsatzfahrt und Kommunikationsdaten 2 gebildet. Die Fahrzeugumfelddaten 3 können beispielsweise von Daten eines Kamerasystems 4, eines Radarsystems 5 oder eines Lasersystems 6 des jeweiligen Kraftfahrzeugs gebildet werden. Je nach Abhängigkeit der Umgebungsbedingung können daraufhin aus den Fahrzeugumfelddaten Position und Geschwindigkeiten anderer Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Dabei weisen das Kamerasystem 4, Radarsystem 5 und Lasersystem 6, unter verschiedenen Bedingungen jeweilige Vorteile auf. Tagsüber ist es beispielsweise vorteilhaft, andere Objekte über das Kamerasystem zu erfassen und bei Nacht und Nebel beispielsweise über das Radarsystem 5 oder das Lasersystem 6.
  • Die Streckendaten 1 können aus Daten eines Navigationssystems oder aus Daten einer digitalen Karte mit dem wahrscheinlichsten Pfad bestimmt werden. Weiterhin können für die Streckendaten Daten von Onlinediensten 7 verwendet werden, welche beispielsweise Wetterdaten und Verkehrsdaten beinhalten. Diese können ebenfalls in die Kartendaten einfließen. Die Kommunikationsdaten sind Informationen, welche das Kraftfahrzeug von anderen Verkehrsteilnehmern 8 oder von einer Infrastruktur 9 erhalten kann. Andere Verkehrsteilnehmer können beispielsweise vorausfahrende Kraftfahrzeuge sein, welche beispielsweise vor einem sich bildenden Stau warnen können. Infrastrukturen können beispielsweise Ampelanlagen sein, welche einen aktuellen Zustand ihrer Signalisierung, ob rot oder grün, senden können.
  • Die Streckendaten 1, Kommunikationsdaten 2 und Fahrzeugumfelddaten 3 werden mittels einer Sensordatenfusion zu den Eingangsdaten 12 fusioniert. Die Sensordatenfusion 10 verbindet die aufgezeichneten Eingangsdaten 12, mit denen das Fahrzeug sein Umfeld erfassen kann. Dabei werden die erkannten Objekte durch die teilweise redundanten Systeme abgesichert und ein einheitliches Bild der Fahrzeugumgebung, mit vor ausliegender Strecke erzeugt. Die gestrichelte Linie 11 zeigt dabei die Grenze zum Stand der Technik. Rechts von der gestrichelten Linie 11 befindet sich der aktuelle Stand der Technik und rechts von der gestrichelten Linie 11 der neue Teil einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Eingangsdaten 12 sind dabei die Grundlage für das Sondersignalsteuergerät 13, ein Ansteuerungssignal 28 auszugeben. Auf Basis des Ansteuerungssignals 28 gibt die Warneinrichtung 27 ein Sondersignal umfassend ein Tonsignal 15, ein Kommunikationssignal 16 oder ein Lichtsignal 17 aus. Das Ansteuerungssignals 28 kann dabei eine Empfehlung über ein manuelles Betätigen der Warneinrichtung 27 oder eine automatische Ansteuerung der Warneinrichtung 27 sein. Für beide Fälle kann das Ansteuerungssignal 28 bereits ein Steuersignal für eine Ausrichtung des Tonsignals 15 und/oder des Lichtsignals 17 in eine Richtung einer Gefahr umfassen.
  • Für die Ausgabe des Ansteuerungssignals 28 durch das Sondersignalsteuergerät 13 werden ebenfalls Erfahrungswerte 14 von extern berücksichtigt. Dies können beispielsweise Erfahrungswerte 14 anderer Kraftfahrzeuge sein, welche von einer Servereinrichtung zur Verfügung gestellt werden oder alternativ mittels eines mobilen Datenträgers auf einen Speicher des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Das Ansteuerungssignal 28 kann hierbei eine Empfehlung ausgeben, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Warneinrichtung ein oder ausschaltet oder alternativ die Warneinrichtung 27 direkt ansteuern, sodass diese ein Sondersignal ausgibt. Das Sondersignal kann dabei ein Tonsignal 15, ein Kommunikationssignal 16 oder ein Lichtsignal 17 oder eine Kombination davon umfassen.
  • In 2 ist eine schematische Darstellung der Auswertung der Eingangssignale durch den Aktivierungsalgorithmus 46 für die Ausgabe des Ansteuerungssignals 28 für die Warneinrichtung 27 zur Ausgabe eines Sondersignals 15, 16, 17 dargestellt. Die zusammengeführten Eingangssignale aus Fahrzeugumfelddaten 3, Kommunikationsdaten 2 und Streckendaten 1 werden in der Sensordatenfusion 10 zusammengeführt. Aus der Sensordatenfusion 10 werden die Eingangsdaten für das Sondersignalsteuergerät 13 ausgegeben. Das Sondersignalsteuergerät 13 kann dazu eine Prozessorschaltung umfassen, welche das beschriebene Verfahren umsetzen kann. Aus den Eingangsdaten 12 werden zunächst auf der linken Seite eine Position oder eine Richtung 19 einer Gefahr aus den Eingangsdaten 12 ermittelt. Auf der rechten Seite wird aus den Eingangsdaten ein Gefahrenpotential 20 klassifiziert. Die Klassifikation des Gefahrenpotentials erfolgt dabei anhand einer Sensitivitätsmatrix 21. Die Sensitivitätsmatrix 21 ist dabei dermaßen aufgebaut, dass über den drei Spalten eine Entfernungsklasse eingetragen ist, beispielsweise von einer nahen, mittleren und weiten Entfernung. Für die nahe Entfernung kann beispielsweise eine Distanz von bis zu 100 Metern verwendet werden, für eine mittlere Distanz bis 250 Meter und für eine weite Entfernung eine Distanz von 250 Metern bis 500 Metern oder mehr. Für die Einteilung der jeweiligen Entfernungsklasse sind auch andere Werte verwendbar. In den Zeilen der Sensitivitätsmatrix 21 wird eine Art des Gefahrenpotentials eingetragen. Die Art des Gefahrenpotentials 21 kann dabei beispielsweise eine Personengefährdung 47 oder eine Materialgefährdung 48 sein.
  • Wenn die Eingangsdaten 12 beispielsweise eine Person in einer Entfernung von 200 Metern von dem Kraftfahrzeug entfernt vermerken, kann beispielsweise eine Personengefährdung 47 in der mittleren Entfernung in der Sensitivitätsmatrix 21 eingetragen werden. Hier ist dies vereinfacht mittels eines Kreuzes dargestellt. Weiterhin können die Eingangsdaten 12 ein Kraftfahrzeug im weiten Entfernungsbereich als Materialgefährdung 48 vermerken. Dann kann in der Sensitivitätsmatrix 21 eine Materialgefährdung 48 im weiten Entfernungsbereich eingetragen werden. Hier ist dies vereinfacht mittels eines Kreuzes dargestellt. Nach der Art des Gefahrenpotentials und der jeweiligen Entfernung der zum Gefahrenpotential zugehörigen Gefahr kann nun eine Priorisierung einer Warnung erfolgen. Dies fließt in die Klassifikation des Gefahrenpotentials 20 ein.
  • Der Aktivierungsalgorithmus 46 wertet nun die jeweilige Gefahr nach ihrem Gefahrenpotential 20 und nach ihrer Richtung 19 aus. Der Aktivierungsalgorithmus ist nun dazu bestimmt, basierend auf der Auswertung von Richtung 19 und Gefahrenpotential 20 ein Ansteuerungssignal 28 für die Erzeugung eines Sondersignals 15, 16, 17 auszugeben. Dabei wird ein Sondersignal 15, 16, 17 auf das Ansteuerungssignal 28 hin ausgegeben, welches auf die jeweilige Gefahr nach ihrer Art des Gefahrenpotentials 20 abgestimmt ist, wie beispielsweise nur ein Lichtsignal, welches in die Richtung 19 der jeweiligen Gefahr ausgerichtet ist. Der Aktivierungsalgorithmus kann als Ansteuerungssignal 28 einerseits eine Empfehlung 24 an den Fahrer 25 eines Einsatzfahrzeugs 18 ausgeben, welcher die Warneinrichtung 27 manuell aktiviert. Dabei erfolgt die Aktivierung durch den Fahrer 25 derart, dass die Warneinrichtung 27 bereits ein auf die jeweilige Gefahr ausgerichtetes Sondersignal 15, 16, 17 ausgibt. Beispielsweise kann der Fahrer 25 durch ein alleiniges Betätigen eines Knopfes nur über das Ein- oder Ausschalten der Warneinrichtung 27 bestimmen und muss eine Ausrichtung der Warneinrichtung 27 an die Richtung 19 der jeweiligen Gefahr nicht berücksichtigen, da diese bereits das Ansteuerungssignal 28 umfasst. Das Einsatzfahrzeug umfasst dabei die Warneinrichtung 27, welche ein Lichtsignal 17, ein Kommunikationssignal 16 oder ein Tonsignal 15 oder eine Kombination davon ausgeben kann. Das Ansteuerungssignal 28 kann ergänzend oder alternativ die Warneinrichtung direkt ansteuern und automatisch die Ausgabe eines Sondersignals 15, 16, 17 bewirken.
  • Dabei muss der Fahrer 25 des Einsatzfahrzeugs 18 nicht manuell das Sondersignal der Warneinrichtung 27 aktivieren. Es besteht jedoch die Möglichkeit einer Override-Funktion 23, bei welcher der Fahrer 25 automatisches Aktivieren der Warneinrichtung 27 unterbinden kann beziehungsweise die Warneinrichtung 27 manuell aktivieren kann, wenn diese sich nicht automatisch aktiviert. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer 25 eine Fehleinschätzung aus den Eingangsdaten 12 des Sondersignalsteuergeräts 13 aus den Eingangsdaten 12 bemerkt und das Ansteuerungssignal 28 korrigieren möchte, nämlich dass die Warneinrchtung 27 beispielsweise kein Sondersignal 15, 16, 17 ausgibt. Dabei räumt ihm die Override-Funktionalität 23 eine Priorität des manuellen Betätigens vor dem automatischen Betätigen, also dem Aktivieren oder Deaktivieren, ein.
  • Das manuelle Betätigen kann ferner für eine Lernalgorithmus 22 verwendet werden, indem dieser die Fahrzeugposition und ein manuelles Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren der Warneinrichtung 27 aus der Override-Funktionalität 23 speichert und diese bei künftigen Einsatzfahrten automatisch aktiviert oder deaktiviert. Wenn beispielsweise der Fahrer 25 das Einsatzfahrzeug 18 an einer unübersichtlichen Hofeinfahrt vorbei steuert und dabei aus der Erfahrung heraus die Warneinrichtung 27 aktiviert, wobei die Eingangsdaten 12 den Aktivierungsalgorithmus 46 nicht dazu veranlassen, ein dementsprechendes Ansteuerungssignal 28 zur Aktivierung der Warneinrichtung 27 auszugeben, kann der Aktivierungsalgorithmus 46 dies mittels des Lernalgorithmus 22 für zukünftige Einsatzfahrten lernen. Dabei lernt der Aktivierungsalgorithmus 46, dass vor dem Passieren der besagten unübersichtlichen Hofeinfahrt eine Aktivierung der Warneinrichtung 27 erfolgen soll.
  • Beispielsweise kann auch ein Deaktivieren der Warneinrichtung 27 mittels des Lernalgorithmus 22 durch die Override-Funktionalität 23 trainiert werden, wenn sich beispielsweise das Einsatzfahrzeug 18 einem Krankenhaus nähert und zur Vermeidung von Ruhestörung der Fahrer 25 die Warneinrichtung 27 deaktiviert, da im Bereich des Krankenhauses keine weiteren Störungen der Einsatzroute aus der Erfahrung heraus zu erwarten sind. Daraufhin kann der Aktivierungsalgorithmus 46 mittels des Lernalgorithmus 22 beispielsweise trainiert werden.
  • Beispielsweise kann als der Lernalgorithmus 22 ein neuronales Netz verwendet werden, dessen Gewichte mittels des manuellen Betätigens der Warneinrichtung 27 durch den Fahrer 25 durch die Override-Funktionalität 23 mit entsprechenden Werten erneut gewichtet werden. Diese Werte für Gewichte können an eine Servereinheit beispielsweise übermittelt werden und dort gespeichert werden, sodass diese auch von anderen Einsatzfahrzeugen im Rahmen von Erfahrungswerten verwendet werden. Beispielsweise kann der Aktivierungsalgorithmus 46 Erfahrungswerte 14 von einer Servervorrichtung verwenden, sodass bereits vorhandene Erfahrungswerte 14 genutzt werden können. Weiterhin können als Erfahrungswerte 14 zusätzlich aktualisierte Kartendaten verwendet werden, welche beispielsweise vorhandene Baustellen mit berücksichtigt. Dies kann dann beispielsweise bei der Routenfindung verwendet werden.
  • 3 zeigt ein Einsatzfahrzeug von oben mit einer drehbar gelagerten Warneinrichtung auf der linken Seite und ein Einsatzfahrzeug mit einer fixen Warneinrichtung auf der rechten Seite.
  • Auf beiden Seiten ist beispielhaft eine Gefahrensituation jeweils auf der rechten Seite dargestellt. Das linke Einsatzfahrzeug 18 weist dabei beispielsweise einen drehbar gelagerten Tonsignalgeber 15' für ein Tonsignal 15 sowie links drei Lichtsignalgebern 17' für jeweils ein Lichtsignal 17 auf. Der Tonsignalgeber 15' kann beispielsweise ein Folgetonhorn, der Lichtsignalgeber 17' beispielsweise ein Blaulicht sein. Bei dem auf der rechten Seite erkannten Motorradfahrer oder Fußgänger als beispielhafte Gefahr kann der Aktivierungsalgorithmus 46 aus der Gefahrenpositionsermittlung eine Richtung der Gefahr in Bezug zum Einsatzfahrzeug 18 bestimmen, welche daraufhin die Ausrichtung der Tonsignalgeber 15' auf die jeweilige Gefahr auslöst. Dies kann im Aktivierungsalgorithmus 46 verwendet werden, in dem das Ansteuerungssignal 28 in eine Richtung der Gefahr integriert wird, welche dann ein mechanisches Stellglied den Tonsignalgeber 15' in die Richtung der Gefahr nach rechts dreht. Dabei können auch nur jeweils der rechte und der mittlere Tonsignalgeber 15' aktiviert werden und der linke Tonsignalgeber deaktiviert bleiben, da in dieser Richtung keine Gefahr festgestellt werden konnte. Der Fußgänger kann dabei einerseits allein durch die Tonsignalgeber 15' oder durch die Lichtsignalgeber 17' gewarnt werden. Im Beispiel in 4 erfolgt die Warnung mittels der Tonsignalgeber 15', welche sich in die Richtung des Fußgängers nach rechts drehen und ein Tonsignal 15 ausgeben.
  • Auf der rechten Seite ist ein Einsatzfahrzeug 18 mit einer fixierten Warneinrichtung 27 dargestellt. Hierbei weist das Einsatzfahrzeug 18 oben fünf Tonsignalgeber 15 auf, welche jeweils in einer bestimmten Richtung ausgerichtet sind. Wird eine Gefahr von rechts detektiert, werden jeweils die Tonsignalgeber 15' aktiviert, die auf die besagte Richtung ausgerichtet sind. Die übrigen Tonsignalgeber 15' bleiben dabei deaktiviert. Das Ansteuerungssignal 28 kann dabei eine derartige Ansteuerung enthalten, die einerseits ein mechanisches Stellglied betätigt, dass der jeweilige Tonsignalgeber 15' oder auch eine Lichtsignalgeber 17' in die jeweilige Richtung mechanisch ausrichten kann, beispielsweise durch eine Drehbewegung. Alternativ kann das Ansteuerungssignal 28 einen Auswahlbefehl beinhalten, welcher vorsieht, dass nur die in die jeweilige Richtung der Gefahr weisende Tonsignalgeber 15' und/oder Lichtsignalgeber 17' der Warneinrichtung 27 aktiviert werden.
  • Weiterhin können zusätzliche Licht- und Tonsignale bei verschiedenen Situationen aktiviert werden, um die Verkehrsteilnehmer besser zu warnen. Die folgenden Fig. zeigen hierzu eine Darstellung verschiedener Verkehrssituationen.
  • In 4 wäre hierbei eine Kreuzungseinfahrt denkbar. Die folgende Skizze soll folgendes erläutern:
    • - Kreuzung 29 Einfahrt auf eine Vorfahrtstraße 52
    • - das Tonsignal 15 wird automatisiert gelenkt, sodass die Fahrzeuge 31 auf der Vorfahrtstraße 52 gewarnt werden
    • - die Assistenzfunktion 50 erkennt einen Zebrastreifen und warnt den Fahrer vor Fußgängern
  • Die Assistenzfunktion 50 wird dabei von dem Sondersignalsteuergerät 13 bereitgestellt, welches auf Basis der Eingangsdaten 12 ein Ansteuerungssignal 28 ausgibt, das einerseits eine Empfehlung für das manuelle Betätigen der Warneinrichtung 27 und andererseits eine automatisches Aktivieren oder Deaktivieren der Sondersignale 15, 16, 17 durch die Warneinrichtung 27 umfasst.
  • In 4 ist eine Kreuzung 29 dargestellt, auf welcher sich eine Vorfahrtsstraße 52 mit einer nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 kreuzen. Auf der Vorfahrtsstraße 52 bewegen sich Verkehrsteilnehmer 31, welche als Boxen mit einem fahrtrichtungsanzeigenden Pfeil dargestellt sind. Das schmale Ende des Pfeils auf dem jeweiligen Verkehrsteilnehmer 31 zeigt dabei die jeweilige Fahrtrichtung an. Auf der dem Einsatzfahrzeug 18 gegenüberliegenden Seite der Kreuzung 29 befindet sich ein Fußgänger 32, welcher über den Zebrastreifen 49 die nicht-vorfahrtsberechtigte Straße 51 überqueren möchte. Das Einsatzfahrzeug 18 befindet sich auf der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 in der Fahrtrichtung 33. Dabei soll die Kreuzung 29 überfahren werden. Bei Annäherung des Einsatzfahrzeugs 18 an die Kreuzung 29 werden ein Tonsignal 15 und ein Lichtsignal 17 ausgegeben, welche von dem Tonsignalgeber 15' und der Lichtsignalgeber 17' ausgerichtet ausgesandt werden. Das gerichtete Warnsignal 30 wird dabei in die Kreuzung 29 hinein auf beiden Seiten links und rechts des Einsatzfahrzeugs ausgestrahlt, sodass die anderen Verkehrsteilnehmer 31, welche vorfahrtsberechtigt sind, rechtzeitig vor einem Überqueren des Einsatzfahrzeugs 18 der Kreuzung 29 gewarnt werden können. Das Warnsignal 30 umfasst dabei eine Kombination aus gerichtetem Tonsignal 15 und Lichtsignal 17. Weiterhin wird ein das Warnsignal 30 auch nach vorne in Fahrtrichtung 33 des Einsatzfahrzeugs ausgestrahlt, sodass auch der Fußgänger 32 vor dem Überqueren des Zebrasteifens 49 vor dem herannahenden Einsatzfahrzeug 18 gewarnt werden kann. Dabei warnt das Einsatzfahrzeug 18 nach hinten entgegen der Fahrtrichtung 33 nicht. Die Richtung des Warnsignals 30 bezieht sich allein auf die Kreuzung, in diese hinein und über die Kreuzung rüber und jeweils links und rechts von dem Einsatzfahrzeug 18.
  • 5 zeigt dieselbe Kreuzung wie in 4 mit zusätzlich zwei Vorderfahrzeugen 34. Sobald die Assistenzfunktion 50 die Vorderfahrzeuge 34 in den Eingangsdaten 12 registriert, schaltet das System den Tonsignalgeber 15 ein. Hierbei sind folgende Funktionen denkbar:
    • - gezielte Warnung der Vorderfahrzeuge 34, die sich auf dem Most Probable Path (MPP) befinden.
    • - Fahrerassistenz für den schnellsten Weg,
    • - sollten zusätzlich Ampeln 35 auf Rot geschaltet sein, werden nach der StVO vorfahrtsberechtigte Fahrzeuge 31 zusätzlich gewarnt
  • 5 zeigt die Kreuzung 29, welche zusätzlich über Ampeln 35 verfügt, wobei sich das Einsatzfahrzeug 18 auf der linken Vorfahrtstraße 52 befindet, deren Ampeln 35 rot anzeigen. Im Unterschied zu 4 befinden sich auf der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 zwei Vorderfahrzeuge 34, welche sich an der roten Ampel 35 befinden. Das Einsatzfahrzeug 18 nähert sich nun der Kreuzung 29 und warnt zunächst die Vorderfahrzeuge 34. Gleichzeitig wird ein Warnsignal 30 durch den Tonsignalgeber 15' nach links vom Einsatzfahrzeug ausgesendet, um den vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer 31 auf der linken Seite vom Einsatzfahrzeug 18 zu warnen. Nach rechts wird hierbei kein Warnsignal 30 ausgegeben, da sich ein Baum 53 im Weg befindet, welcher ein Tonsignal 15' blockieren könnte. Zur Schonung der Anwohner wird darauf hinein Warnsignal 30 nach rechts nicht ausgegeben. Das Einsatzfahrzeug 18 bewegt sich in der Fahrtrichtung 33 will die Kreuzung 29 überqueren. Die Reihenfolge der Warnung während des Überquerens der Kreuzung 29 erfolgt dabei nach der Entfernung des Einsatzfahrzeugs 18 zu den jeweiligen Objekten 31, 34. Zunächst werden die Vorderfahrzeugen 34 gewarnt und dann die vorfahrtsberechtigten Fahrzeuge 31, zuletzt der Fußgänger 32. Ferner ist es möglich, dass die Warneinrichtung 27 des Einsatzfahrzeugs 18 auch über ein Kommunikationssignal 16 die jeweiligen Ampeln 35 beeinflussen kann, um beispielsweise eine vorzeitige Umschaltung auf Grün zu bewirken. Dabei soll die Ampel 35 der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 vorzeitig von Rot auf Grün umgeschaltet werden, um dem Einsatzfahrzeug 18 ein Überqueren der Kreuzung 29 zu ermöglichen.
  • 6 zeigt ein Einsatzfahrzeug 18, welches sich auf einer Kurve 37 zu bewegt, die unübersichtlich ist. Dabei wird die Übersichtlichkeit der Kurve 37 durch die Bäume 38 und ein Gebäude 40 auf der rechten Seite von der Kurve 37 verdeckt. Das Gebäude 40 verdeckt dabei ebenfalls eine Hofeinfahrt 39, aus welcher ein weiterer Verkehrsteilnehmer 31 in die Straße 53 abbiegen möchte.
  • Bei Kurven 37 oder uneinsichtigen Stellen wird das Ton- und Lichtsignal 30 gelenkt, um Vorderfahrzeuge 34 besser zu warnen. Hierbei sind folgende Funktionen denkbar:
    • - zielgerichtete Lenkung des Tonsignals 15,
    • - zielgerichtete Lenkung des Lichtsignals 17 (zum Beispiel Blaulicht); dies beeinflusst den Fahrer 25 des Öfteren an reflektierenden Schildern 43 und kann somit durch die zielgerichtete Lenkung den Fahrer 25 bei seiner Fahraufgabe besser unterstützen,
    • - LED oder Laser-Blaulicht mit Aussparung von reflektierenden Schildern 43 und Zielrichtung
  • Das Einsatzfahrzeug 18 befindet sich in 6 auf der Straße 53, welche eine nach rechts abbiegende Kurve 37 aufweist, wobei die Sicht in die Kurve 37 durch die Bäume 38 verdeckt ist. Auf der Straße 53 kommt dem Einsatzfahrzeug 18 ein Fahrzeug 36 entgegen. Das Sondersignalsteuergerät 13 des Einsatzfahrzeugs 18 kann hierbei aus den Eingangsdaten 12 die Fahrzeugpositionen der jeweiligen Verkehrsteilnehmer 31, 34 und 36 erfassen, wenn diese beispielsweise über eine Car2Car-Schnittstelle an das Einsatzfahrzeug 18 senden. Ferner können die Verkehrsteilnehmer 31, 34 und 36 ihre Positionsdaten an eine Servereinrichtung senden, welche das Einsatzfahrzeug über die Verkehrsteilnehmer 18 informieren kann.
  • Ferner befindet sich auf der rechten Seite der Straße 53 ein Gebäude 40, wobei sich hinter dem Gebäude 40 aus Sicht des Einsatzfahrzeugs 18 eine Hofeinfahrt 39 verbirgt, aus welcher das Kraftfahrzeug 31 auf die Straße 53 abbiegen möchte. Auf der Straße 53 befindet sich ferner auf der rechten Seite von dem Einsatzfahrzeug 18 ein Straßenschild 43, welches das Lichtsignal 17 des Einsatzfahrzeugs 18 reflektiert und den Fahrer 25 des Einsatzfahrzeugs 18 blenden kann. Aus Navigationsdaten des Einsatzfahrzeugs 18 kann die Kurve 37 bekannt sein und ihre Unübersichtlichkeit aufgrund der Bäume 38. Daraufhin kann dies den Aktivierungsalgorithmus 46 dazu veranlassen, ein Ansteuerungssignal 28 an die Warneinrichtung 27 auszugeben, welche den Tonsignalgeber 15' und den Lichtsignalgeber 17 dazu veranlasst, ein Warnsignal 30 nach rechts in die Kurve hinein auszugeben. Dabei kann aber die Lage des reflektierenden Verkehrsschildes 43 bei der Ausgabe eines gerichteten Lichtsignals 171 derart berücksichtigt werden, dass dies in der Ausrichtung des gerichteten Lichtsignals 171 der Lichtsignalgeber 17' berücksichtigt wird, sodass das Verkehrsschild 43 den Fahrer 25 des Einsatzfahrzeugs 18 durch die Reflektion nicht blendet. Des Weiteren kann ein Tonsignal 15 beispielsweise für das Fahrzeug 31 weiter nach rechts ausgesendet werden als das gerichtete Lichtsignal 171. Zur Aussparung der Reflektion durch das Verkehrsschild 43 kann das Lichtsignal beispielsweise in gerader Richtung ausgesendet werden als gerichtete Lichtsignal 171. Das Tonsignal 15 des Warnsignals 30 hingegen wird weiter nach rechts ausgestrahlt und warnt das Kraftfahrzeug 31.
  • Durch die Assistenzfunktion können zusätzlich unterschiedliche Bedürfnisse verschiedener Einsatzfahrzeuge/Verbände abgedeckt werden. Beispielsweise befinden sich deutsche Polizeiautos aktuell in einer Testphase mit roten Blinklichtern und einem neuen Tonsignal, die Verkehrskontrollen im fließenden Verkehr der Polizei vereinfachen sollen. Durch Anwendung der oben erwähnten Assistenzfunktion ist es möglich, die Lichtanlage, sowie den Signalton automatisiert zu steuern, sodass sich der Fahrer auf seine Fahraufgabe konzentrieren kann.
  • Bei Verkehrskontrollen im fließenden Verkehr wird die Polizei beispielsweise durch ein lenkbares, rotes Warnlicht unterstützt. Hierbei sind folgende Eigenschaften denkbar:
    • - Fixierung des zu kontrollierenden Fahrzeugs 311,
    • - automatisierte Lenkung des Warnlichtes 172, sodass andere Verkehrsteilnehmer 31, 34 nicht beziehungsweise gering beeinflusst oder gestört werden,
    • - gezielte Ton-Wellen Lenkung
  • 7 zeigt eine Kreuzung 29 mit einem Einsatzfahrzeug 18 als Polizeifahrzeug. Das Einsatzfahrzeug 18 weist dabei einen Tonsignalgeber 15' und einen Lichtsignalgeber 17' auf, welche ebenfalls dazu eingerichtet sind, das Warnsignal 30 umfassend das Warnlicht 172 auszugeben. Das Warnlicht 172 ist dabei dazu ausgelegt, ein zu kontrollierendes Fahrzeug 311 anzuleuchten und dabei dem Fahrer des zu kontrollierenden Fahrzeugs 311 eine bevorstehende Verkehrskontrolle anzuzeigen. Das Warnlicht 172 kann dabei derart gerichtet auf das zu kontrollierende Fahrzeug 311 ausgerichtet werden, sodass andere Verkehrsteilnehmer 31 und 34 nicht von dem Warnlicht gestört werden können. Dabei kann die Lenkung des Warnlichtes 172 ebenfalls automatisiert erfolgen und auf das zu kontrollierende Fahrzeug 311 ausgerichtet werden. Zusammen mit dem Warnlicht 172 kann ebenfalls ein Warnsignal 30 als ein Tonsignal 15 auf das zu kontrollierende Fahrzeug 311 gerichtet werden.
  • 8 zeigt das Aktivieren und Deaktivieren des Sondersignals des Einsatzfahrzeugs 18 in Abhängigkeit von der Verkehrssituation. In 8 wird dabei die gleiche Kreuzung 29 mit einer nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 und einer Vorfahrtstraße 52 gezeigt, wobei die nicht-vorfahrtsberechtigte Straße 51 in die Vorfahrtstraße 52 einmündet. Ferner liegt aktuell keine Vorfahrtsberechtigung für das Einsatzfahrzeug18 vor, was durch eine rote Ampel 35 angedeutet wird. Auf der Vorfahrtstraße 52 bewegen sich ferner kreuzende, vorfahrtsberechtigte Verkehrsteilnehmer 31. Diese haben eine grüne Ampel 35. Zum Zeitpunkt t0 befindet sich das Einsatzfahrzeug 18 noch weit von der Kreuzung 29 entfernt auf der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51. Hierbei wird auf die Aktivierung eines Warnsignals 30, beispielsweise nur als Tonsignal 15, verzichtet, da aktuell kein weiterer Verkehrsteilnehmer gewarnt werden braucht, keine vorausfahrende Fahrzeuge 34 vor dem Einsatzfahrzeug 18 vorhanden sind. Deshalb sendet die Warneinrichtung 27 kein Tonsignal 15 als Warnsignal von dem Tonsignalgeber 15' aus.
  • Zum Zeitpunkt t1 befindet sich das Einsatzfahrzeug 18 nun an der Kreuzung 29 und möchte gemäß der Fahrtrichtung 33 auf die Vorfahrtsstraße 52 nach rechts abbiegen. Bei Erreichen der Kreuzung 29 sendet der Tonsignalgeber 15' zusätzlich ein Tonsignal als Warnsignal 30 aus, um die vorfahrtsberechtigten Verkehrsteilnehmer vor dem Einsatzfahrzeug 18 zu warnen. Ebenfalls kann mittels eines Kommunikationssignals 16 des Warnsignals 30 eine Schaltung der Ampel 35 zusätzlich oder alternativ beeinflusst werden, um eine vorzeitige Umschaltung auf Grün zu bewirken. Dabei wird erst beim Erreichen des Einsatzfahrzeugs 18 der Kreuzung 29 zum Zeitpunkt t1 der zusätzliche Tonsignalgeber 15 zu Ausgabe der Tonsignals 15 für das Warnsignal 30 aktiviert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Anwohner einer geringere Lärmbelastung erfahren müssen und gleichzeitig die Verkehrsteilnehmer gewarnt werden, bei denen dies erforderlich ist.
  • 9 zeigt ein Beispiel einer Kolonnenfahrt von Einsatzfahrzeugen 18, 181, 182 und 183 ohne Infrastruktur (Ampel)-Regelung mit optimaler Ausrichtung der Sondersignaleinheiten (visuell, akustisch). Ausrichtung der Akustik-Sondersignaleinheiten mit bestmöglicher Warnwirkung und um destruktive Interferenz der Schallwellen, speziell an Häuserfronten zu vermeiden.
  • 9 zeigt eine Kreuzung 29 mit einer Vorfahrtsstraße 52, in welche eine nicht-vorfahrtsberechtigte Straße 51 mündet. Die nicht-vorfahrtsberechtigte Straße 51 hat ebenfalls eine Ampel 35, welche ein Rot anzeigt. Die Ampel 36 der Vorfahrtstraße 52 zeigt ein Grün und räumt den Verkehrsteilnehmern 31 auf der Vorfahrtstraße 52 eine Vorfahrtsberechtigung ein.
  • Aus der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 biegt eine Fahrzeugkolonne 180, bestehend aus dem Einsatzfahrzeug 18 und drei weiteren Einsatzfahrzeugen 181, 182 und 183 nach links in die Vorfahrtstraße 52 ein. Dabei gegeben die Einsatzfahrzeuge 18, 181, 182 und 183 jeweils ein Warnsignal 30 in Form eines Tonsignals 15 sowie eines Lichtsignals 17 ab. Dabei sendet das Einsatzfahrzeug 183 ein Lichtsignal 171 nach links aus, um den Fußgänger 32 zu warnen. Dabei ist das Lichtsignal 171 derart ausgerichtet, dass ein Außenspiegel 42 des Einsatzfahrzeugs 182 ausgelassen wird, um eine Reflexion des Lichtsignals 172 im Außenspiegel zu vermeiden und damit den Fahrer des Einsatzfahrzeugs 182 nicht zu blenden. Alle Einsatzfahrzeuge 18, 181, 182, 183 senden ein Tonsignal 15 als Warnsignal 30 aus, um die anderen Verkehrsteilnehmer 31 und den Fußgänger 32 zu warnen. Dabei sendet das Einsatzfahrzeug 18 ein Warnsignal 30 in Fahrtrichtung 33 nach vorne aus und aus Sicht des Einsatzfahrzeugs 18 nach links, um die Verkehrsteilnehmer 31 zu warnen. Dabei wird kein Warnsignal 30 nach rechts von dem Einsatzfahrzeug 18 ausgesendet, da auf der rechten Seite der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 von der Assistenzfunktion 50 der Einsatzfahrzeuge 182 und 183 keine Gefahr erkannt wird. Somit können Anwohner vor zusätzlicher Lärmbelästigung geschützt werden.
  • Das Einsatzfahrzeug 181, welches sich in der Mitte der Kreuzung 29 befindet, sendet dabei jeweils ein Warnsignal 30 nach links und nach rechts aus, um die anderen Verkehrsteilnehmer 31 zu warnen. Das Einsatzfahrzeug 182 wendet ebenfalls ein Warnsignal 30 nach links und nach rechts aus, um den Fußgänger 32 und die anderen Verkehrsteilnehmer 31 auf der rechten Seite von der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 auf der Kreuzung 29 zu warnen. Ebenfalls sendet das Einsatzfahrzeug 183 ein Warnsignal 30 nach links aus. Weiterhin wird ein Aussenden des Tonsignals 15 Warnsignals 30 nach rechts durch das Einsatzfahrzeug 183 vermieden, um eine Reflexion der Schallwellen an den Gebäuden 40 zu vermeiden, welche eine destruktive Indifferenz der Schallwellen der anderen Fahrzeuge 181 und 182 haben könnte. Das Warnsignal 30 besteht dabei aus einer Kombination eines Tonsignals 15 und/oder eines Lichtsignals 17. Jedoch sendet das Einsatzfahrzeug 183 als Schlussfahrzeug der Fahrzeugkolonne 180 ein Warnsignal 30 nach hinten aus, um den rückwärtigen Verkehrsteilnehmer 34 auf der nicht-vorfahrtsberechtigten Straße 51 zu warnen. Dabei weist das Einsatzfahrzeug 183 aus der Fahrzeugkolonne 180 ein eigenes Ausgabeprofil zur Ausgabe des Warnsignals 30 auf, welches dem eigenen Warnprofil entspricht und den rückwärtigen Verkehrsteilnehmer 34 zum Abstand halten bewegen soll. Die Summe der Warnprofile kann somit das Gesamtwarnprofil der Fahrzeugkolonne 180 verstärken und damit die Sicherheit der Kolonnenfahrt erhöhen. Ebenfalls weist die nicht-vorfahrtsberechtigte Straße 51 ein Verkehrsschild 43 auf, welches eine reflektierende Wirkung für Lichtsignale 17' des Einsatzfahrzeugs 183 hat. Daher wird beim Aussenden des Lichtsignals 171 des Einsatzfahrzeugs 183 das Verkehrsschild 43 ausgespart, um den Fahrer des Einsatzfahrzeugs 183 nicht selbst zu blenden.
  • Zusätzlich ist eine Warnung der Fußgänger via Smartphone über diverse Online-Dienste denkbar. Die Kolonnenfahrt beziehungsweise die Fahrzeugkolonne 180 wird über Car2X geregelt. Dabei bildet das vorderste Fahrzeug den Master und die nachfolgenden Fahrzeuge die Clients.
  • Beispiel Autobahn Absicherung: Mögliche Gefahrenquellen werden speziell gewarnt, zum Beispiel schnell heranfahrende Fahrzeuge auf das Sondereinsatzfahrzeug (Warnung visuell und zusätzlich akustisch). Das visuelle Warnlicht beziehungsweise Blaulicht kann so gesteuert werden, dass dem sich an die Unfallstelle annähernden Fahrzeug ein Wechsel der Fahrspur beziehungsweise ein Vorbeileiten ähnlich wie bei einer dynamische Verkehrsleitung mittels gelber Lichtanlagen in Baustellen angezeigt wird.
  • 10 zeigt eine Autobahn 44 mit einer linken und einer rechten Fahrspur. Auf der linken Fahrspur befinden sich entgegenkommende Verkehrsteilnehmer 36 und auf der rechten Fahrspur sich in derselben Fahrtrichtung wie das Einsatzfahrzeug 18 und das Einsatzfahrzeug 183 befindenden Verkehrsteilnehmer 34. Das Einsatzfahrzeug 18 und das Einsatzfahrzeug 183 bewegen sich in einer Fahrzeugkolonne 180 auf der rechten Seite der Autobahn 44 auf eine Unfallstelle 45 zu. Zur Warnung der nachfolgenden Verkehrsteilnehmer 34 sendet das Einsatzfahrzeug 18 jeweils ein Warnsignal 30 auf die linke Seite aus, wobei das Warnsignal 30 das Tonsignal 15 sowie das Lichtsignal 171 umfasst.
  • Das Einsatzfahrzeug 183 sendet ebenfalls ein Warnsignal 30 aus, welches die sich auf derselben Fahrspur befindlichen nachfolgenden Verkehrsteilnehmer 34 warnt und zum Wechseln der Fahrspur animiert, sodass diese an der Fahrzeugkolonne 180 links vorbei fahren. Dabei sendet der Lichtsignalgeber 17' jeweils ein Lichtsignal 171 nach links aus und nicht nach rechts, da auf der rechten Seite keine weiteren zu warnenden Verkehrsteilnehmer vorhanden sind. Ebenfalls wird auch kein Tonsignal 15 als Warnsignal 30 von der Tonsignalgeber 15' nach rechts ausgesendet. Von dem Einsatzfahrzeug 18 wird jeweils ein Tonsignal 15 und ein Lichtsignal 171 nach links ausgesendet. Das Lichtsignal 171 des Einsatzfahrzeugs 183 kann dabei ebenfalls eine Art Warnsignal 30 sein, das derart gesteuert werden kann, dass die an die Unfallstelle 45 herannahenden Fahrzeug 34 zum Spurwechsel animiert werden.
  • Um diese oben genannten Probleme zu beheben und Gefahrensituationen für alle beteiligten Verkehrsteilnehmer zu minimieren, ist es Aufgabe, den Fahrzeugführer der Einsatzfahrzeuge über eine Assistenzfunktion Hinweise und Empfehlungen für das Aktiveren beziehungsweise Deaktivieren der Sondersignale zu geben oder das Aktiveren beziehungsweise Deaktivieren der Sondersignale aktiv, automatisiert zu übernehmen. Hierzu wertet die Assistenzfunktion verschiedene Fahrzeugdaten aus, unter anderem Daten aus der Navigation, Daten von Car2X (zum Beispiel Car21nfastructure (Car21), Ampeldaten und Car2Car, beispielsweise Vorderfahrzeuginformationen), Daten über das Fahrzeugumfeld, vorausfahrende Fahrzeuge, wie auch Fußgänger und Radfahrer), sowie Daten aus der Short Range Navigation. Falls die Assistenzfunktion eine gefährliche, beziehungsweise kritische Situation, erkennt (zum Beispiel Fahrzeuge beziehungsweise Radfahrer im toten Winkel, Kreuzung, enge Kurve, vorausfahrendes langsames Fahrzeug, rote Ampel, Fußgängerüberwege), die den Einsatz von Sondersignalen notwendig machen, gibt sie dem Fahrer vorausschauend eine Empfehlung, Sondersignale zu aktivieren oder aktiviert diese selbstständig. Sobald keine Gefahrenstellen aktuell und prädiktiv vorhanden sind, deaktiviert das System die Sondersignale.
  • Ein Aspekt in diesem System ist die Verwendung von Fahrzeug-, Sensor-, Umfeld und Navigationsdaten, um die Fahrer von Einsatzfahrzeugen während der Einsatzfahrt beim Verwalten der Sondersignale zu unterstützen beziehungsweise dies zu automatisieren und die Sondersignale gezielt beziehungsweise gerichtet anzusteuern, um das Gefahrenpotential zu minimieren.
  • Zusammenfassend ergebe sich als Aspekte eine Automatik mit einem „Most Probable Path“, einem lernfähigen Algorithmus für Sondersignaleinheiten und weiterhin eine zielgerichtete Abgabe der Sondersignale, beispielsweise durch eine drehbar gelagerte Toneinheit oder eine gerichtete Leuchteinheit. Zusätzlich besteht die Idee eines synchronisierten Verhaltens der Sondersignaleinrichtung (via Car2X) bei Fahrten im Verband (zum Beispiel Feuerwehrlöschzug).
  • Hierzu wertet die Assistenzfunktion verschiedene Fahrzeugdaten aus, unter anderem Daten aus der Navigation, Daten von Car2X (zum Beispiel Car2Infastructure - Car21), Ampeldaten und Car2Car, beispielsweise Vorderfahrzeuginformationen), Daten über das Fahrzeugumfeld (vorausfahrende Fahrzeuge, wie auch Fußgänger und Radfahrer), sowie Daten aus der Short Range Navigation. Falls die Assistenzfunktion eine gefährliche beziehungsweise kritische Situation erkennt (zum Beispiel Fahrzeuge beziehungsweise Radfahrer im toten Winkel, Kreuzung, enge Kurve, vorausfahrendes langsames Fahrzeug, rote Ampel, Fußgängerüberwege), die den Einsatz von Sondersignalen notwendig machen, gibt sie dem Fahrer vorausschauend eine Empfehlung, Sondersignale zu aktivieren oder aktiviert diese selbstständig. Sobald keine Gefahrenstellen aktuell und prädiktiv vorhanden sind, deaktiviert das System die Sondersignale.
  • Ein Einsatzfahrzeug besitzt bevorzugt ein Navigationssystem, in dem automatisiert das Einsatzziel eingetragen wird und dem Fahrer entsprechend die schnellste Route vorgibt. Aus dem Kartenmaterial können viele unterschiedliche Informationen gewonnen werden, die zu Bewertung der aktuellen Situation und der Situationen in der im prädiktiven Umfeld verwendet werden können. Die Informationen beinhalten beispielsweise: Kreuzungen, Kreisverkehre, Steigungen, Kurven, Tempolimits, enge Straßen/bebaute Straßen, Einbahnstraßen, Fußgängerüberwege (Zebrastreifen, Fußgängerampeln). Da die Route bekannt ist, beziehungsweise vorausberechnet werden kann, welcher Route der Fahrer folgen wird, kann die Assistenzfunktion ausreichend zuvor die Aktivierung oder Deaktivierung von Sondersignalen empfehlen oder vornehmen. Zur Bewertung der Fahrsituationen können zusätzlich noch Informationen aus der Fahrzeug-Umfeldsensorik (zum Beispiel Kamera, Ultraschall-, Radar-, Lasersensoren) verwendet beziehungsweise fusioniert werden, mit denen sich Objekte in der Fahrzeugumgebung erkennen und entsprechend bewerten lassen. Beispielsweise lassen sich so langsamere vorausfahrende Fahrzeuge, Radfahrer oder Fußgänger erkennen. Ebenso können Daten aus dem sogenannten Car2X verwendet werden. Hier wären unter anderem Informationen über Ampelschaltungen, Informationen anderer Verkehrsteilnehmer oder Stau-Informationen denkbar.
  • Soll das Steuern der Sondersignale automatisiert erfolgen, kann entweder ein simples Aus- und Anschalten der Signale erfolgen, oder aber eine adaptive Steuerung der Signale, bei der zum Beispiel die Tonsignale zielgerichtet gesteuert werden können (High End Variante). Es werden zwei Möglichkeiten gezeigt, die Tonsignale adaptiv zu steuern.
  • In 3 werden zwei Möglichkeiten gezeigt, die Tonsignale adaptiv zu steuern. Im linken Teil der Abbildung der 3 ist eine Version dargestellt, in der die Tonsignalgeber auf einer drehbaren Vorrichtung angebracht sind. Diese drehbare Vorrichtung kann über einen Aktor, zum Beispiel pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch angesteuert werden. Durch einen Sensor wird die aktuelle Position erfasst. Abhängig von der aktuellen Situation werden die Signale so abgegeben beziehungsweise ausgerichtet, dass die Gefahr minimiert wird und alle Teilnehmer bestmöglich gewarnt werden, um die Sicherheit so hoch wie möglich zu halten. Dadurch lassen sich andere Verkehrsteilnehmer zielgerichtet warnen und die Lärmbelastung für Anwohner minimieren.
  • Die Variante zwei in 3, die rechts dargestellt ist, beinhaltet eine weitere Möglichkeit, die Schallwellen gezielt abzugeben. In dieser Version gibt es Signalgeber, die in verschiedenen Richtungen an das Fahrzeug angebracht sind.
  • Abhängig von der zu beschallenden Richtung können dann einzelne Lautsprecher an- und abgeschaltet werden. Hierzu müssen mehrere Lautsprecher beziehungsweise Martinshörner am Fahrzeug angebracht sein.
  • Neben der Steuerung der Signale über einen Algorithmus kann auch eine Empfehlung an den Fahrer oder Beifahrer gegeben werden. Eine Empfehlung an den Fahrer kann über eine optische, haptische oder akustische Schnittstelle erfolgen. 2 zeigt die schematische Darstellung der Funktion der Sondersignalsteuergeräteauswertung. Hierbei wird mittels der Sensordatenfusion durch ein Eingangssignal das Gefahrenpotential klassifiziert und die Gefahrenposition ermittelt.
  • Es wird unterschieden in Personen- und Sachschaden gegenüber der Umgebungsentfernung (nahe, mittel, entfernt). Ist beispielsweise ein Fahrradfahrer im nahen Umfeld erkannt worden, der sich im toten Winkel des Fahrzeug befindet, so wird die Gefahr hoch priorisiert. Analog dazu berechnet die Gefahrenpositionsermittlung die Lokalität der Gefahr beziehungsweise den Gefahrenhorizont aus dem Most Probable Path (MPP), prädiktiven Streckendatensignalen (PSD-Signalen) und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit. Beispielsweise die Position des Radfahrers. Zusätzlich können noch andere Gefahren entstehen - die Auswertung ist hierbei verantwortlich, die Gefahren abzuarbeiten und das Gefahrenpotential zu minimieren.
  • In vielen Sonderfahrzeugen des PKW-Segments sind die nötigen Sensoren und Systeme vorhanden, die die Umsetzung der Assistenzfunktion ermöglichen. Ein PKW-Hersteller bietet zum Beispiel bereits seine Sondereinsatzfahrzeuge mit zusätzlichen Assistenzfunktionen an. Ein anderer PKW-Hersteller bietet bereits die zentrale Integration der Steuerungseinrichtungen für die Sondersignale im Infotainment-System an. Auch die Nutzfahrzeughersteller bauen LKWs, die mit den notwendigen Sensoren ausgestattet sind, da Systeme zum Teil gesetzlich vorgeschrieben werden und notwendig sind, um sich auf dem Markt zu behaupten (verringerter Verbrauch durch innovative und vorausschauende Fahrerassistenzsysteme). Auch die Zielrichtung von Sondersignalen und Tonsignalen rückt immer mehr in den Fokus der Entwickler. Beispielsweise hat ein Fahrzeughersteller im Rahmen eines Projektes eine akustisch zielgerichtete Fußgänger-Warnung vorgestellt. Dabei werden Fußgänger über ein Kamerasystem erfasst und über sechs Lautsprecher wird dann zielgerichtet ein Ton abgegeben.
  • Beispiele wie diese zeigen die Umsetzbarkeit der Idee. Der Kostenrahmen für die einzelnen Firmen hält sich dabei im Rahmen, da die Hersteller zum einen die nötige Hardware wie Sensoren und Steuergeräte, aber auch Displays und Signalgeber bereits im Sortiment haben und für ihre Produkte anwenden. Zum anderen gibt der Gesetzgeber immer mehr Regularien und Vorschriften vor, welche Assistenzsysteme in Fahrzeugen verbaut sein müssen. Durch viele Normen und Vorschriften ist es für Hersteller von Sonderfahrzeugen schwierig, sich vom Markt abzuheben. Ein Assistenzsystem, wie das Vorgestellte, wäre einen Fahrzeughersteller eine Möglichkeit, sich von den Wettbewerbern abzusetzen.
  • Nicht nur OEMs (Original Equipment Manufacturers - Fahrzeughersteller) sind interessiert an dieser Idee. Oft ist es üblich, dass Hersteller den FahrzeugAufbau bereitstellen, und ein sogenannter Fahrzeug-Aufbauer diese Serienfahrzeuge zu einem Sonderfahrzeug umrüstet. Für das Bedienen der Sondersignale wird oft bereits ein Steuergerät verwendet, das an den Datenbussen des Fahrzeuges angehängt ist (standardisierte Daten-Schnittstelle). Damit wird das Steuergerät mit den notwendigen Signalen aus der Sensordatenfusion versorgt, da diese Daten über die Fahrzeugdatenbusse gesendet werden. Dies gilt im gleichen Maße für Firmen, die sich auf den Umbau beziehungsweise den Aufbau der Fahrzeuge spezialisiert haben.
  • Die Idee betrifft auch ein Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals. Ein Sondersignalsteuergerät verwendet Streckendaten, Kommunikationsdaten und Fahrzeugumfelddaten als Eingangsdaten, um die Fahrer von Einsatzfahrzeugen während der Einsatzfahrt beim Verwalten der Sondersignale zu unterstützen beziehungsweise dies zu automatisieren und die Sondersignale gerichtet auszugeben, um andere Verkehrsteilnehmer effektiv zu warnen. Die wesentlichen Merkmale sind eine Automatik für die Verwaltung der Sondersignale mit prädiktiven Streckendaten, ein lernfähiger Algorithmus für die Abgabe der Sondersignale und weiterhin eine zielgerichtete Abgabe der Sondersignale, beispielsweise durch eine drehbar gelagerte Toneinheit oder eine gerichtete Leuchteinheit. Zusätzlich besteht ein synchronisiertes Verhalten bei der Abgabe der Sondersignale bei Fahrten in einer Fahrzeugkolonne.
  • Insgesamt zeigt das Beispiel, wie ein Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals für eine Warneinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals während zumindest einer Einsatzfahrt bereitgestellt werden kann.

Claims (13)

  1. Verfahren für eine Assistenzfunktion zur Erstellung eines Ansteuerungssignals (28) für eine Warneinrichtung (27) eines Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Sondersignals (15, 16, 17) während zumindest einer Einsatzfahrt, wobei Eingangsdaten (12) umfassend - Streckendaten (1) der Einsatzfahrt und/oder - Kommunikationsdaten (2) von zumindest einem anderen Verkehrsteilnehmer (31, 34, 36) oder von zumindest einer Infrastruktur (35) und/oder - Fahrzeugumfelddaten (3) erfasst werden, wobei ein Sondersignalsteuergerät (13) aus den Eingangsdaten (12) eine Gefahrenposition (12) und ein Gefahrenpotential (47, 48) zumindest einer vorbestimmten Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) ermittelt, und das Sondersignalsteuergerät (13) die jeweilige Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) nach einer Richtung der Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) und nach einer Art (47, 48) des Gefahrenpotentials (20) auswertet, und gemäß eines Aktivierungsalgorithmus (46) in Abhängigkeit von der Auswertung ein Ansteuerungssignal (28) für die Warneinrichtung (27) zur Aktivierung oder Deaktivierung eines auf die jeweilige Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) gerichteten Sondersignals (15, 16, 17) ausgibt und das Ansteuerungssignal (28) die Warneinrichtung (27) dazu veranlasst, die Ausgabe des jeweiligen Sondersignals (15, 16, 17) in die Richtung der jeweiligen Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) auszurichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung aus den Eingangsdaten (12) eine Position des Kraftfahrzeugs in einer Fahrzeugkolonne (180) mit zumindest einem anderen Einsatzfahrzeug (181, 182, 183) erkennt und die Ausrichtung des jeweiligen Sondersignals (15, 16, 17) auf die zumindest eine Gefahr (29, 33, 37, 39, 45), welche von dem zumindest einen Einsatzfahrzeug (181, 182, 183) jeweils verdeckt wird, auslässt, und/oder dass der Aktivierungsalgorithmus (46) für die Klassifizierung der jeweiligen Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) einen Erfahrungswert (14) zumindest einer vorangegangenen Einsatzfahrt und/oder Erfahrungswerte (14) anderer Einsatzfahrzeuge (181, 182, 183) berücksichtigt, und/oder dass das Sondersignalsteuergerät (13) das Gefahrenpotential (20) in einer Sensitivitätsmatrix (21) nach einer Entfernung der Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) und nach der Art (47, 48) des Gefahrenpotentials (20) klassifiziert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ansteuerungssignal (28) ein Steuersignal an die Warneinrichtung (27) für die Ausrichtung des jeweiligen Sondersignals (15, 16, 17) auf die Richtung der jeweiligen Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) umfasst, insbesondere die Ausrichtung zumindest eines Stellantriebs für ein mechanisches Ausrichten der Warneinrichtung (27) für das jeweilige Sondersignal.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei zumindest einer Einsatzfahrt das Ansteuerungssignal (28) eine Kommunikationsschnittstelle veranlasst, ein Empfehlungssignal (24) zum manuellen Aktivieren oder Deaktivieren (23, 25) des Sondersignals (15, 16, 17) auszugeben und/oder bei zumindest einer Einsatzfahrt das Ansteuerungssignal (28) die Warneinrichtung (27) dazu veranlasst, das auf die jeweilige Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) gerichtete Sondersignal (15, 16, 17) automatisch zu aktivieren oder zu deaktivieren.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Sondersignalsteuergerät (13) den Aktivierungsalgorithmus (46) zur Ausgabe des Ansteuerungssignals (28) mittels eines lernfähigen Algorithmus (22) trainiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der lernfähige Algorithmus (22) durch manuelles Aktivieren oder Deaktivieren (23, 25) des Sondersignals (15, 16, 17) trainiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sondersignalsteuergerät (13) das Gefahrenpotential (20) in der Sensitivitätsmatrix (21) nach der Entfernung der Gefahr (29, 33, 37, 39, 45) und nach einer Personengefährdung (47) oder einer Materialgefährdung (48) als Art (47, 48) des Gefahrenpotentials (20) klassifiziert.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gefahrenpotential (20) in der Sensitivitätsmatrix (21) klassifiziert wird und hierbei die Sensitivitätsmatrix (21) mehrere mögliche Gefahrenpotentiale beschreibt und jedem der möglichen Gefahrenpotentiale (20) einem Warnprofil aus mehreren möglichen Warnprofilen für die Ausgabe des Sondersignals (15, 16, 17) zuordnet, wobei jedes der möglichen Warnprofile die Ausgabe des Sondersignals (15, 16, 17) vorsieht, aber sich in zumindest einem Ausgabeparameter des Sondersignals (15, 16, 17) unterscheiden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sondersignal (15, 16, 17) jeweils ein Tonsignal (15), ein Lichtsignal (17), ein Kommunikationssignal (16) umfassend Kommunikationsdaten (8, 9) für andere Verkehrsteilnehmer (31, 34, 36) und/oder einer Infrastruktur (35) oder eine Kombination davon ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten (7) anhand eines wahrscheinlichsten Pfades als prädiktive Streckendaten ermittelt werden und der Aktivierungsalgorithmus (46) zur Ausgabe des Ansteuerungssignals (28) diese verwendet.
  10. Sondersignalsteuergerät (13) für eine Warneinrichtung (27), welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
  11. Sondersignalsteuergerät (13) nach Anspruch 10, wobei das Sondersignalsteuergerät (13) eine Datenschnittstelle, insbesondere eine drahtlose Datenschnittstelle, für das Senden des Kommunikationssignals und/oder das Empfangen externer Erfahrungswerte (14) aufweist.
  12. Warneinrichtung (27) für ein Kraftfahrzeug mit dem Sondersignalsteuergerät (13) nach Anspruch 10 oder 11.
  13. Kraftfahrzeug, das zumindest eine Warneinrichtung (27) nach Anspruch 12 umfasst.
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