DE102009022283A1

DE102009022283A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems und Positionsbestimmungseinheit

Info

Publication number: DE102009022283A1
Application number: DE200910022283
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dr. Schöner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs (1). Erfindungsgemäß wird mittels einer Positionsbestimmungseinheit (2) des Fahrzeugs (1), welches zu einer Kommunikation mit Positionsbestimmungseinheiten (2) anderer Fahrzeuge (3, 4) und Fußgänger (5) und/oder zu einer Kommunikation mit einer Positionsübermittlungszentrale fähig ist, fortlaufend eine aktuelle Position des Fahrzeugs (1) bestimmt und mit aktuell übermittelten Positionen der anderen Fahrzeuge (3, 4) und Fußgänger (5) abgeglichen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Positionsbestimmungseinheit (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Positionsbestimmungseinheit nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2008 012 655 A1 beschrieben, eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer relativen Position zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug bekannt. Die Positionsbestimmungseinrichtung umfasst eine Kommunikationseinheit zum Empfang einer zweiten Position eines zweiten Fahrzeugs und zum Empfang von ersten Metadaten. Des Weiteren umfasst die Positionsbestimmungseinrichtung eine Positionsbestimmungseinheit zur Bestimmung einer ersten Position des ersten Fahrzeugs unter Verwendung der ersten Metadaten und zur Berechnung der relativen Position zwischen den beiden Fahrzeugen auf Basis der ersten und der zweiten Position.
In der DE 11 2005 001 747 T5 werden ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Positionsinformationen eines mobilen Benutzerendgerätes in einem ortsveränderlichen drahtlosen Sprach- und Datenkommunikationsnetzwerk beschrieben, wie z. B. in einem drahtlosen Ad-Hoc-Kommunikationsnetzwerk. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur Ortung von Personen oder Gegenständen unter Verwendung einer zentralen Berechnungsvorrichtung, wie z. B. einem Server, der die jeweiligen Positionen der Endgeräte aus der jeweiligen von den Endgeräten bereitgestellten Information berechnet, welche sich auf ihre jeweiligen Positionen bezieht. Das System umfasst eine graphische Anzeige, welche die Positionsinformation von dem zentralen Server empfängt und eine graphische Anzeige der Position aller oder ausgewählter Benutzerendgeräte auf der Grundlage ihrer wie von dem Server berechneten Positionen erzeugt.
Aus der CA 2327719 A1 sind ein drahtloses Ortungssystem und ein Verfahren zur Positionsbestimmung mittels Differential-GPS-Information und Paketdatendienst-Technologie bekannt. Damit wird eine Position eines mobilen Sende-/Empfangsgeräts bestimmt. Mittels Differential-GPS-Informationen wird die Genauigkeit der Positionsbestimmung verbessert. Eine Basis-Sende-/Empfangseinheit kann als eine Referenzstation zum Senden der Differential-GPS-Information mittels Paketdatendienst-Technologie genutzt werden. Das mobile Sende-/Empfangsgerät kann GPS-Signale von GPS-Satelliten empfangen und nutzt die GPS-Signale und die Differential-GPS-Information zur Bestimmung seiner Position. Die Basis-Sende-/Empfangseinheit kann ein automatisches Positionslokalisierungssystem zur periodischen Kontaktierung des mobilen Sende-/Empfangsgeräts umfassen und eine automatische Hilfeanforderung mit einer Übermittlung der Positionsdaten generieren, wenn das mobile Sende-/Empfangsgerät nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit reagiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs und eine verbesserte Positionsbestimmungseinheit anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Positionsbestimmungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs wird erfindungsgemäß mittels einer Positionsbestimmungseinheit des Fahrzeugs, welches zu einer Kommunikation mit Positionsbestimmungseinheiten anderer Fahrzeuge und Fußgänger und/oder zu einer Kommunikation mit einer Positionsübermittlungszentrale fähig ist, fortlaufend eine aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt und mit aktuell übermittelten Positionen der anderen Fahrzeuge und Fußgänger abgeglichen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Positionen anderer Verkehrsteilnehmer erfasst, so dass eine mögliche Kollisionsgefahr frühzeitig erkannt wird und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, beispielsweise eine optische, akustische und/oder haptische Fahrerwarnung. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem auch in Brems-, Antriebs- und/oder Lenkfunktionen des Fahrzeugs eingreifen, um eine Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmern zu verhindern. Es sind Positionen aller Verkehrsteilnehmer mit der Position des Fahrzeugs abgleichbar, welche über Positionsbestimmungseinheiten verfügen, die zur Kommunikation mit der Positionsbestimmungseinheit des Fahrzeugs und/oder zur Kommunikation mit der Positionsübermittlungszentrale fähig sind. Eine solche Positionsbestimmungseinheit kann beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein kleiner tragbarer Computer sein, so dass eine Positionsbestimmung von motorisierten Fahrzeugen, wie beispielsweise von PKW, Nutzfahrzeugen oder Motorrädern, von nicht motorisierten Fahrzeugen, wie beispielsweise Fahrrädern, und auch eine Positionsbestimmung von Fußgängern mittels dieser Positionsbestimmungseinheiten möglich ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit mehreren Verkehrsteilnehmern mit Positionsbestimmungseinheiten.
1 zeigt eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug 1, welches mit einem Fahrerassistenzsystem und mit einer Positionsbestimmungseinheit 2 ausgerüstet ist, und mehreren anderen, ebenfalls mit Positionsbestimmungseinheiten 2 ausgerüsteten Verkehrsteilnehmern. Diese anderen Verkehrsteilnehmer können sowohl andere Fahrzeuge 3, 4 als auch Fußgänger sein, wobei als Fahrzeuge sowohl motorisierte Fahrzeuge, wie PKW, Nutzfahrzeuge oder Motorräder, als auch nicht motorisierte Fahrzeuge, wie Fahrräder, zu verstehen sind. Im hier dargestellten Beispiel sind die anderen Verkehrsteilnehmer ein erstes anderes Fahrzeug 3 und ein zweites anderes Fahrzeug 4, d. h. ein PKW und ein Fahrrad, sowie drei Fußgänger 5.
Die Positionsbestimmungseinheiten 2 umfassen eine Positions-Bestimmungs-Sende- und/oder Empfangseinheit für Signale eines globalen Positionsbestimmungssystems und eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit anderen Positionsbestimmungseinheiten 2 und/oder mit einer Positionsübermittlungszentrale. Eine Kommunikation der Positionsbestimmungseinheiten 2 untereinander und/oder mit der Positionsübermittlungszentrale kann beispielsweise über ein Kommunikationsnetz 6, zum Beispiel, wie hier schematisch durch Funkmasten dargestellt, über ein Mobilfunknetz oder über ein W-LAN-Netz erfolgen.
Die Positionsbestimmungseinheiten 2 umfassen vorzugsweise einen Empfänger zum Empfang von Positionskorrektursignalen, beispielsweise von Differential-GPS-Signalen. Dabei wird von Basiseinheiten 7, welche an einem festen Ort angeordnet sind, dessen exakte Position bekannt ist, wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Verkehrszeichen 8 und Lichtsignalanlagen 9 an einer Straßenkreuzung 10, regelmäßig eine Positionsermittlung durchgeführt und mit der exakten Position verglichen. Eine daraus ermittelte Abweichung wird als Positionskorrektursignal ausgesendet, von den Positionsermittlungseinheiten 2 empfangen und zur Positionskorrektur verwendet. Dadurch wird eine sehr exakte Positionsbestimmung ermöglicht.
Des Weiteren ist mit dem Positionskorrektursignal beispielsweise auch ein Identifikationssignal der Basiseinheit 7 übermittelbar und in der Positionsbestimmungseinheit 2 auswertbar, so dass beispielsweise bereits bei einer Annäherung an die Straßenkreuzung 10 eine Fahrerwarnung ausgebbar ist. Auf diese Weise kann ein Fahrzeugführer beispielsweise bei einer Annäherung an gefährliche Straßenabschnitte rechtzeitig gewarnt werden, zum Beispiel auch bei schlechten Witterungsbedingungen, bei welchen Verkehrszeichen 8 und Lichtsignalanlagen 9 nur schwer erkennbar sind.
Als Positionsbestimmungseinheiten 2 können, insbesondere für Fahrräder und Fußgänger 5, beispielsweise Mobiltelefone oder kleine tragbare Computer, so genannte PDA, verwendet werden, welche über eine Positions-Bestimmungs-Sende- und/oder Empfangseinheit für Signale des globalen Positionsbestimmungssystems und vorzugsweise über den Empfänger zum Empfang von Positionskorrektursignalen verfügen. Die Kommunikation mit anderen Positionsbestimmungseinheiten 2 zur Positionsübermittlung erfolgt dann, direkt mit den anderen Positionsbestimmungseinheiten 2 oder über die Positionsübermittlungszentrale, beispielsweise über das Mobilfunknetz oder mittels W-LAN. In größeren Fahrzeugen 1, 3, beispielsweise in PKW und LKW, und insbesondere in Fahrzeugen 1 mit Fahrerassistenzsystemen, ist die Positionsbestimmungseinheit 2 vorzugsweise fest installiert, d. h. in Systeme des Fahrzeugs 1, 3 integriert.
Jede der Positionsbestimmungseinheiten 2 bestimmt fortlaufend ihre aktuelle Position und sendet diese aus. Die Positionsbestimmungseinheit 2 im Fahrzeug 1 empfängt diese gesendeten Positionen der anderen Verkehrsteilnehmer, d. h. der anderen Fahrzeuge 3, 4 und der Fußgänger 5, entweder direkt oder über die Positionsübermittlungszentrale, und gleicht diese mit der aktuell ermittelten eigenen Position ab. Auf diese Weise ist eine Kollisionsgefahr mit anderen Verkehrsteilnehmern, im hier dargestellten Beispiel mit dem zweiten anderen Fahrzeug 4, d. h. mit dem Fahrrad direkt vor dem Fahrzeug 1, mit dem sich nähernden kreuzenden ersten anderen Fahrzeug 3 oder mit die Straße überquerenden Fußgängern 5 ermittelbar, so dass vom Fahrerassistenzsystem rechtzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Derartige Gegenmaßnahmen sind beispielsweise eine optische, akustische und/oder haptische Fahrerwarnung oder eine Beeinflussung eines Bremssystems, eines Antriebssystems und/oder eines Lenksystem des Fahrzeugs 1, d. h. beispielsweise eine Einleitung eines automatischen Notbremsvorgangs und/oder eines Ausweichmanövers. Vorzugsweise werden derartige Maßnahmen vom Fahrerassistenzsystem eskalierend durchgeführt, d. h. beispielsweise zunächst eine Fahrerwarnung und bei weiterhin zunehmender Kollisionsgefahr eine Notbremsung.
Da die Positionsbestimmungseinheiten 2, welche beispielsweise als Mobiltelefon oder PDA ausgeführt sind, sehr klein sind, sind diese problemlos auch von Radfahrern und Fußgängern 5 mitführbar bzw. werden ohnehin mitgeführt, so dass in dieser Hinsicht keine zusätzliche Infrastruktur erforderlich ist und die erfindungsgemäße Lösung kostengünstig realisierbar ist. Dadurch ist, im Gegensatz zum Stand der Technik, auch eine Kollision insbesondere mit Fußgängern 5 wirkungsvoll verhinderbar.
Neben einem Einsatz im Straßenverkehr sind weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar, insbesondere aufgrund der sehr exakten Positionsbestimmung und der sehr kompakt und kostengünstig herstellbaren Positionsbestimmungseinheiten 2. So ist beispielsweise ein Einsatz bei Fahrzeugtests auf einer Teststrecke denkbar. Des Weiteren sind derartige Positionsbestimmungseinheiten 2 auch zu einer Koordination von zivilen oder militärischen Einsatzkräften oder zu einer Lokalisation von Gegenständen in einem Lagerhaltungssystem einsetzbar.

1: Fahrzeug
2: Positionsbestimmungseinheit
3, 4: anderes Fahrzeug
5: Fußgänger
6: Kommunikationsnetz
7: Basiseinheit
8: Verkehrszeichen
9: Lichtsignalanlage
10: Straßenkreuzung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102008012655 A1 [0002]
- DE 112005001747 T5 [0003]
- CA 2327719 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Positionsbestimmungseinheit (2) des Fahrzeugs (1), welches zu einer Kommunikation mit Positionsbestimmungseinheiten (2) anderer Fahrzeuge (3, 4) und Fußgänger (5) und/oder zu einer Kommunikation mit stationären Positionsbestimmungseinheiten (7) oder einer Positionsübermittlungszentrale fähig ist, fortlaufend eine aktuelle Position des Fahrzeugs (1) bestimmt und insbesondere die relative Position im Vergleich zu anderen Fahrzeugen (3, 4), Fußgängern (5) oder stationären Objekten (6, 8, 9) mit hoher Genauigkeit ermittelt
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einer oder mehreren der stationären Positionsbestimmungseinheiten (7) Positionskorrektursignale empfangen werden und zur Korrektur der Positions der Positionsbestimmungseinheit (2) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kollisionsgefahr des Fahrzeugs (1) mit einem anderen Fahrzeug (3, 4) und/oder mit einem Fußgänger (5) eine optische, akustische und/oder haptische Fahrerwarnung generiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kollisionsgefahr mit einem anderen Fahrzeug (3, 4) und/oder mit einem Fußgänger (5) ein Bremssystem, ein Antriebssystem und/oder ein Lenksystem des Fahrzeugs (1) beeinflusst wird.
Positionsbestimmungseinheit (2, 7), umfassend eine Positions-Bestimmungs-Sende- und/oder Empfangseinheit für Signale eines globalen Positionsbestimmungssystems und eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit anderen Positionsbestimmungseinheiten (2, 7) und/oder mit einer Positionsübermittlungszentrale.
Positionsbestimmungseinheit (2) nach Anspruch 5, umfassend einen Empfänger zum Empfang von Positionskorrektursignalen.