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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung einer potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer, wobei einem Fahrer die Richtung angezeigt wird, in der sich relativ zum Fahrzeug eine potentielle Gefahrenstelle befindet.
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Es ist eine bekannte Tatsache, dass ein erheblicher Anteil aller Verkehrsunfälle durch mangelhafte Aufmerksamkeit von Verkehrsteilnehmern in Bezug auf das sie umgebende Verkehrsgeschehen verursacht wird. Für eine solche mangelhafte Aufmerksamkeit kommen vielfältige Ursachen in Betracht, wie beispielsweise Müdigkeit, die Bedienung von Geräten wie beispielsweise einem Autoradio oder Navigationsgerät, ein Telefonat und ein Gespräch mit einem weiteren Insassen. Bei Vorliegen einer solchen mangelnden Aufmerksamkeit beobachten Fahrer den Verkehrsraum vor dem Fahrzeug zu selten und/oder unzureichend genau.
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Vor diesem Hintergrund wurden Fahrerbeobachtungsverfahren mit dem Ziel entwickelt, den Grad an Aufmerksamkeit bzw. Ablenkung eines Fahrers zu ermitteln und gegebenenfalls Warnsignale auszugeben.
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Aus
WO 02/080127 A1 ist ein System zur Überwachung der Aufmerksamkeit eines Fahrers bekannt, bei dem mittels einer Kameravorrichtung die Ausrichtung des Gesichts und Blicks eines Fahrers erfasst und analysiert wird, mittels wenigstens einer zweiten Kameravorrichtung eine Umgebung des Fahrzeugs erfasst und analysiert wird und bei Feststellung einer potentiellen Gefahrensituation in Bezug auf eine mögliche Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer durch die zweite Kameravorrichtung und gleichzeitiger Feststellung einer Ablenkung des Fahrers durch die erste Kameravorrichtung ein akustisch, optisch oder taktil wahrnehmbares Warnsignal ausgegeben wird, um den Fahrer dazu zu veranlassen, seinen Blick wieder nach vorne in Richtung auf das Verkehrsgeschehen zu lenken. Gemäß
WO 02/080127 A1 kann auch ein Anzeige im Fahrzeug vorhanden sein, auf der die Entfernung von Objekten zum Fahrzeug angezeigt wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur optischen Signalisierung einer potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Anspruch 8. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur optischen Signalisierung einer potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer für einen Fahrer eines Fahrzeugs wird der Grad der Ablenkung des Fahrers aufgrund von Ergebnissen einer Fahrerbeobachtung unter Verwendung einer fahrzeuginternen Kamera und/oder aus Bedienhandlungen des Fahrers ermittelt, wird unter Verwendung von Sensordaten der Zustand des Fahrzeugs und der Ort und die Bewegung von anderen Verkehrsteilnehmern festgestellt, und wird aufgrund des Zustands des Fahrzeugs und des Orts und der Bewegung der anderen Verkehrsteilnehmer eine Prognose einer zukünftigen potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer erstellt.
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Wenn der festgestellte Grad der Ablenkung des Fahrers und der prognostizierte Grad der potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer über einem vorgebbaren Schwellwert liegt, wird erfindungsgemäß ein für den Fahrer wahrnehmbarer optischer Gefahrenhinweis ausgegeben, der derart ausgestaltet ist, dass dem Fahrer die Richtung angezeigt wird, in der sich relativ zum Fahrzeug voraus ein anderer, für die zukünftige potentielle Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer ursächlicher Verkehrsteilnehmer befindet.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird für einen Fahrer bei Vorliegen der entsprechenden Voraussetzungen lediglich ein Warnsignal ausgegeben, wodurch der Fahrer aufgefordert wird, seine Aufmerksamkeit aufgrund einer potentiellen Gefahrensituation wieder auf die insbesondere vor dem Fahrzeug befindliche Umgebung zu richten. Wenn der Fahrer dieser durch das Warnsignal ausgelösten Aufforderung nachgekommen ist, muss er innerhalb der gesamten, sich vor dem Fahrzeug befindlichen Umgebung die potentielle Gefahrenstelle erst noch ermitteln, wodurch wertvolle Zeit für eine möglicherweise erforderliche Reaktion des Fahrers verloren geht.
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Dieser Nachteil des Stands der Technik wird durch das erfindungsgemäße Verfahren überwunden. Liegen erfindungsgemäß die Voraussetzungen für die Ausgabe eines Warnsignals vor, wird ein für den Fahrer wahrnehmbarer optischer Gefahrenhinweis ausgegeben, der derart ausgestaltet ist, dass dem Fahrer die Richtung angezeigt wird, in der sich relativ zum Fahrzeug voraus ein anderer, für die zukünftige potentielle Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer ursächlicher Verkehrsteilnehmer befindet. Hierdurch erhält der Fahrer nicht nur einen Warnhinweis an sich sondern es wird ihm gleichzeitig auch noch die Richtung signalisiert, in der sich voraus die Gefahrensituation in Bezug auf sein Fahrzeug befindet. Hierdurch wird der Blick des Fahrers unmittelbar in Richtung der Gefahr gelenkt und es wird wertvolle Zeit für eine möglicherweise erforderliche Reaktion des Fahrers und somit auch des Fahrzeugs gewonnen, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass durch einen zielgerichteten Fahrereingriff eine rechtzeitige Vermeidung der Gefahrensituation erreicht wird.
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Sofern in der vorliegenden Anmeldung von „Verkehrsteilnehmer” gesprochen wird, so ist dieser Ausdruck ein sehr breiter Inhalt zugrunde zu legen. Der Begriff „Verkehrsteilnehmer” soll beispielsweise nicht nur andere (Kraft)Fahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Radfahrer und Fußgänger umfassen, sondern auch ruhenden Verkehr (beispielsweise parkende Fahrzeuge) und Verkehrshindernisse, wie beispielsweise auf oder am Rande der Fahrbahn befindliche Tiere, Müllcontainer, mobile Verkehrszeichen, Verkehrsinseln, etc. Im Weitesten Sinne umfasst der Begriff „Verkehrsteilnehmer” alles, womit ein Fahrzeug kollidieren kann, also beispielsweise auch ein Gebäude.
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Der Grad der Ablenkung des Fahrers wird unter Verwendung von bekannten Verfahren und Vorrichtungen festgestellt, wie beispielsweise einer Fahrerbeobachtung mittels einer Kamera, deren Erfassungsbereich zumindest den Kopf eines Fahrers umfasst. Die von einer derartigen Kamera erfassten Bilder werden von einer Bildauswertungseinrichtung analysiert und so die Stellung des Kopfes des Fahrers sowie die Blickrichtung der Augen ermittelt. Weitere Anhaltspunkte für die Ermittlung des Grads der Ablenkung eines Fahrers können aus Bedienhandlungen des Fahrers abgeleitet werden, wie beispielsweise die Bedienung eines Telefons oder Navigationsgeräts, das Führen eines Telefonats, das Bedienen des Autoradios oder eine Medienauswahl. Jedem Grad an festgestellter Ablenkung eines Fahrers kann nach vorgebbaren Kriterien ein bestimmter Wert zugeordnet werden, wobei der Wert mit zunehmendem Grad an Ablenkung des Fahrers steigt.
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Der Zustand des Fahrzeugs und der Ort und die Bewegung von anderen Verkehrsteilnehmern werden unter Verwendung von Sensordaten aus dem Fahrzeug und aus der Umgebung ermittelt. Sensordaten aus dem Fahrzeug können beispielsweise die Geschwindigkeit, eine positive oder negative Beschleunigung oder einen Lenkradeinschlag umfassen. Diese Daten können von entsprechenden Sensoreinheiten im Fahrzeug erfasst und ausgelesen werden.
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Sensordaten aus der Umgebung des Fahrzeugs können beispielsweise durch die Auswertung der Aufnahmen einer Kamera- und/oder einer Radar-Vorrichtung gewonnen werden. Mittels dieser Vorrichtungen können andere Verkehrsteilnehmer im Bereich des aktuellen Fahrwegs des Fahrzeugs, deren Abstand und Bewegung relativ zum Fahrzeug festgestellt werden.
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Durch eine Korrelation zwischen dem aktuellen Zustand des Fahrzeugs und dem Abstand und der Bewegung der erfassten Verkehrsteilnehmer, die durch eine entsprechen eingerichtete Auswertungseinrichtung erfolgt, kann eine Prognose zukünftiger Zustände erstellt und somit ermittelt werden, ob die potentielle Gefahr einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer besteht. Jeder festgestellten potentiellen Gefahrensituation kann nach vorgebbaren Kriterien ein gewisser Wert zugewiesen werden, wobei der Wert mit steigendem Gefahrenpotential der festgestellten Gefahrensituation (z. B. Wahrscheinlichkeit einer Kollision, verbleibende Zeit für eine Reaktion des Fahrers, wahrscheinliche Schadenshöhe) steigt.
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Erfindungsgemäß wird nicht bei jeder festgestellten Gefahrensituation (Kritikalität) und bei jedem festgestellten Grad an Ablenkung eines Fahrers ein optischer Gefahrenhinweis ausgegeben, sondern nur dann, wenn sowohl der Grad der Ablenkung des Fahrers als auch der Grad der potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Hierdurch wird verhindert, dass beispielsweise bei nur geringer Kollisionsgefahr oder nur geringer Ablenkung eines Fahrers ein Gefahrenhinweis ausgegeben wird.
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Erfindungsgemäß kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein optischer Gefahrenhinweis ausgegeben wird, wenn ein bestimmter Wert gebildet aus der Summe des Werts der Ablenkung des Fahrers und dem Wert der Gefahrensituation überschritten wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beispielsweise auch dann ein optischer Gefahrenhinweis ausgegeben wird, wenn nur ein vergleichsweise geringer Wert für die Ablenkung des Fahrers gegeben ist, aber gleichzeitig ein großer Wert (hohe Kritikalität) für die festgestellte Gefahrensituation. Oder dass ein optischer Gefahrenhinweis auch die einer vergleichsweise geringen Kritikalität bezüglich der Gefahrensituation aber einem hohen Grad an Ablenkung des Fahrers ausgegeben wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird neben dem optischen Gefahrenhinweis auch ein für den Fahrer akustisch und/oder taktil wahrnehmbares Warnsignal ausgegeben. Je nach Grad der Ablenkung des Fahrers besteht eine unterschiedliche Wahrscheinlichkeit dafür, dass von diesem ein rein optisch wahrnehmbarer Gefahrenhinweis nicht oder zu spät erkannt wird. Diese Wahrscheinlichkeit wird entscheidend verringert, wenn auch ein zusätzliches, akustisch und/oder taktil wahrnehmbares Warnsignal ausgegeben wird. Als ein Beispiel für ein akustisch wahrnehmbares Warnsignal sei ein Signalton oder eine Signaltonfolge, und als ein Beispiel für ein taktil wahrnehmbares Warnsignal sei eine Vibration des Lenkrads oder des Lenkradkranzes genannt.
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Je nach Grad der Ablenkung des Fahrers kann das zusätzliche, akustisch und/oder taktil wahrnehmbare Warnsignal in unterschiedlicher Intensität ausgegeben werden, beispielsweise ein vergleichbar leises akustisches/taktil schwach wahrnehmbares Warnsignal bei einem vergleichsweise geringen Grad an Ablenkung des Fahrers und einem vergleichsweise lauten akustischen/taktil deutlich wahrnehmbares Warnsignal bei einem vergleichsweise hohen Grad an Ablenkung des Fahrers. Diese unterschiedliche Intensität eines zusätzlichen akustisch und oder taktil wahrnehmbaren Warnsignals kann auch in Abhängigkeit der festgestellten Kritikalität der Gefahrensituation angewandt werden.
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Der optische Gefahrenhinweis kann in bevorzugter Weise (a) in Form eines Richtungspfeils oder Sektors bei einer sich im Bereich des Armaturenbretts befindlichen Anzeigeinstruments ausgegeben werden, (b) in Form eines markierten Feldes in den unteren Rand der Frontscheibe eingespiegelt werden; und/oder (c) in Form eines auf die Fahrbahn projizierten Richtungspfeils oder Sektors ausgegeben werden.
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Bei Wahl der Option (a) kann beispielsweise der optische Gefahrenhinweis (d) auf einem frei programmierbaren grafischen Display in einem Anzeigeinstrument unter Verwendung von (gegebenenfalls transparenten) grafischen Objekten in Form eines Sektors oder Pfeils ausgegeben werden, oder (e) der optische Gefahrenhinweis ausgegeben werden, indem in einer das Anzeigeinstrument abdeckenden transparenten Abdeckung ein Sektor oder Pfeil durch Licht oder Projektion markiert wird.
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Zur Realisierung der obigen Option (b) kann der optische Gefahrenhinweis beispielsweise unter Verwendung eines Head-up Displays am unteren Rand der Frontscheibe eingespiegelt werden. Um hier für den Fahrer die Richtung kenntlich zu machen, in der sich aus seiner Sicht die potentielle Gefahrenstelle befindet, ist es ausreichend, wenn ein in einen entsprechenden Bereich von beispielsweise 10, 15, 20, 25 oder 30 cm Breite im Bereich des unteren Randes der Frontscheibe eine farblich gut erkennbare Markierung eingespiegelt wird. Durch die Markierung am unteren Rande der Frontscheibe wird der Blick des Fahrers automatisch in Richtung der Umgebung des Fahrzeugs gelenkt, in der sich die potentielle Gefahrenstelle befindet.
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Bei der obigen Option (c) kann beispielsweise der auf die Fahrbahn projizierte Richtungspfeil oder Sektor unter Verwendung von Pixellicht erzeugt werden. Weiter kann der Richtungspfeil oder Sektor derart auf die Fahrbahn projiziert werden, dass er sich bis zum anderen Verkehrsteilnehmer erstreckt. Auf diese Weise kann, insbesondere bei Dämmerung oder Dunkelheit beispielsweise durch die Projektion eines Sektors auch die Stelle beleuchtet werden, an der sich die potentielle Gefahrenstelle befindet.
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Da erfindungsgemäß durch den optischen Gefahrenhinweis lediglich die Richtung angegeben werden soll, in der sich eine potentielle Gefahrenstelle befindet, ist es beispielsweise ausreichend, wenn durch das erfindungsgemäße Verfahren 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 verschiedene Richtungen innerhalb eines Beobachtungsbereichs von etwa 150° angegeben werden können, durch einen optischen Gefahrenhinweis also ein horizontaler Gefahrenbereich von etwa 16, 19, 21, 25, 30, 38 oder 50° angegeben wird.
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Die Art und Intensität der Darstellung des optischen Gefahrenhinweises kann in Abhängigkeit von der Kritikalität der Gefahrensituation und/oder dem Grad der Ablenkung des Fahrers unterschiedlich sein, beispielsweise kann der optische Gefahrenhinweis bei Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts in Bezug auf die Kritikalität der Gefahrensituation und/oder dem Grad der Ablenkung des Fahrers blinkend, mit einer erhöhten Helligkeit und/oder unter Verwendung einer bestimmten Farbgestaltung dargestellt werden, wobei derartige, die Aufmerksamkeit des Fahrers zusätzlich erhöhenden Darstellungsweisen auch in Abhängigkeit von der Kritikalität der Gefahrensituation und/oder dem Grad der Ablenkung des Fahrers variiert werden können.
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Die vorgebbaren Schwellwerte zum Ausgeben des optischen Gefahrenhinweises sind erfindungsgemäß veränderbar. Die Schwellwerte können beispielsweise in Abhängigkeit von Witterung (z. B. Nebel, Regen, Schneefall), Straßenzustand (z. B. schneebedeckte Straße, nicht geteerte Straße) und/oder Lichtverhältnissen (z. B. Dämmerung, Nacht) verändert werden. So können beispielsweise die vorgebbaren Schwellwerte zum Ausgeben des optischen Gefahrenhinweises bei schlechter Witterung, nicht optimalen Straßenverhältnissen und/oder schlechten Lichtverhältnissen im Vergleich zu den vorgebbaren Schwellwerten bei Normalbedingungen erniedrigt werden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch Vorrichtung für ein Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den obigen Optionen (d) und (e). Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein optischer Gefahrenhinweis auf einem frei programmierbaren grafischen Display unter Verwendung von (gegebenenfalls transparenten) grafischen Objekten in Form eines Sektors oder Pfeils anzeigbar sein, oder ein optischer Gefahrenhinweis anzeigbar sein, indem in einer (gegebenenfalls transparenten) Abdeckung einer Anzeigevorrichtung ein Sektor oder Pfeil durch Licht oder Projektion markiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt eine Komponente eines Kombiinstruments.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt im oberen Bereich des Armaturenbretts hinter dem Lenkrad eines Fahrzeugs angeordnet, also im unmittelbaren Blickbereich des Fahrers, wenn dieser seinen Blick von der sich vor dem Fahrzeug befindlichen Umgebung zum Armaturenbrett absenkt. Es ist insbesondere bevorzugt, wenn der optische Gefahrenhinweis hierbei im zentral vor dem Fahrer befindlichen Bereich, beispielsweise mittig im Bereich oberhalb der Lenkradsäule, angezeigt wird.
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Im nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich zum noch besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, dürfen jedoch nicht dazu verwendet werden, den Bereich der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Dabei zeigen:
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1 ein Beispiel eines Kombiinstruments mit drei anzeigbaren Sektoren zum Anzeigen der Richtung, in der sich die potentielle Gefahrenstelle in Bezug zum Fahrzeug befindet.
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2 ein Beispiel eines Rundinstruments mit fünf anzeigbaren Sektoren zum Anzeigen der Richtung, in der sich die potentielle Gefahrenstelle in Bezug auf das Fahrzeug befindet.
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In 1 ist schematisch ein Kombiinstrument 1 mit drei Einzelinstrumenten 2, 3, und 4 zum Anzeigen von Uhrzeit, Geschwindigkeit und Drehzahl des Motors dargestellt, Daneben enthält das Kombiinstrument weitere Anzeigelemente 5, im dargestellten Beispiel solche zur Anzeige einer Aktivität des Fahrtrichtungsanzeigers (Blinker). Innerhalb des Kombiinstruments 1 kann für den Fahrer bei einer Gefahrensituation, die erfindungsgemäß das Anzeigen eines Gefahrenhinweises auslöst, als Gefahrenhinweis einer von drei Sektoren 6, 7 oder 8 optisch wahrnehmbar dargestellt werden, im vorliegenden Beispiel der mittlere Sektor 7.
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Wenn es sich bei dem Kombiinstrument 1 um ein frei programmierbares grafisches Display handelt, wird die Anzeige beispielsweise unter Verwendung von transparenten grafischen Objekten in Form eines Sektors 6, 7 oder 8 ausgegeben. Wenn es sich um ein herkömmliches Kombiinstrument 1 handelt, wird der optische Gefahrenhinweis ausgegeben, indem beispielsweise in einer transparenten Abdeckung über dem Kombiinstrument 1 ein Sektor 6, 7 oder 8 durch Licht oder Projektion markiert wird.
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Der optisch wahrnehmbare Sektor kann beispielsweise in Form einer bestimmten Farbe sichtbar gemacht werden, gegebenenfalls in Kombination mit einer erhöhten Helligkeit im Vergleich zu den übrigen Anzeigen 2, 3, 4, 5 innerhalb des Kombiinstruments 1 und/oder durch eine weitere, die Aufmerksamkeit des Fahrers erhöhende Darstellungsweise, wie beispielsweise ein Blinken. Die gewählte Darstellungsweise kann in Abhängigkeit von der Kritikalität der Gefahrensituation und/oder dem Grad der Ablenkung des Fahrers unterschiedlich sein, beispielsweise kann die Frequenz des Blinkens bei Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts in Bezug auf die Kritikalität der Gefahrensituation und/oder dem Grad der Ablenkung des Fahrers höher sein als bei Unterschreiten der entsprechenden Schwellwerte. Daneben kann, wie erfindungsgemäß vorgesehen ist, auch ein für den Fahrer akustisch und/oder taktil wahrnehmbares Warnsignal erzeugt werden. In 2 ist schematisch ein zentral vor dem Fahrer platzierbares Rundinstrument 9 dargestellt, im gewählten Beispiel ein Instrument zur Anzeige der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Bei einer einen optischen Gefahrenhinweis auslösender Gefahrensituation kann im gezeigten Beispiel einer von fünf Sektoren 10, 11, 12, 13 der 14 für den Fahrer als optischer Gefahrenhinweis sichtbar gemacht werden, im ausgewählten Beispiel der Sektor 13. Alle weiteren Ausführungen in Bezug auf das Kombiinstrument 1 gemäß 1 (beispielsweise zur Möglichkeiten zur Sichtbarmachung des Sektors und zur Kombination mit anderen Warnsignalen) gelten auch für das Ausführungsbeispiel gemäß 2.
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In den schematischen Darstellungen der 1 und 2 sind die Begrenzungen der einzelnen Sektoren 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13 und 14 durch Striche kenntlich gemacht. Diese Markierungen dienen jedoch nur der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, sind auf tatsächlich verwendbaren Anzeigevorrichtungen üblicherweise aber nicht vorhanden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kombiinstrument
- 2
- Einzelinstrument
- 3
- Einzelinstrument
- 4
- Einzelinstrument
- 5
- Anzeigeelement
- 6
- Sektor
- 7
- Sektor
- 8
- Sektor
- 9
- Rundinstrument
- 10
- Sektor
- 11
- Sektor
- 12
- Sektor
- 13
- Sektor
- 14
- Sektor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 02/080127 A1 [0004, 0004]
