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Einige Fahrzeuge verfügen zum Erkennen von Fußgängern über eine fahrzeuginterne Umfeldsensorik, die mittels Radar und/oder Kamerasysteme und/oder Lidarsysteme und/oder Abstandssensoren Fußgänger erkennt.
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Der Ansatz geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Erkennen zumindest eines Fußgängers durch ein Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass Fußgänger auch ohne eine in dem Fahrzeug angeordnete Umfeldsensorik zum Erkennen von Fußgängern erkannt werden. So können von dem Fahrzeug aus nicht wahrnehm- oder sichtbare Fußgänger dennoch von dem Fahrzeug oder einem Fahrer des Fahrzeugs erkannt werden.
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Es wird ein Verfahren zum Erkennen zumindest eines Fußgängers durch ein Fahrzeug vorgestellt. Das Verfahren umfasst zumindest einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Verarbeitens. Im Schritt des Einlesens wird zumindest ein von einer extern von dem Fahrzeug angeordneten Einrichtung bereitgestelltes oder ausgegebenes Fußgängersignal eingelesen, das einen an einer Fußgängerposition angeordneten Fußgänger repräsentiert. Im Schritt des Verarbeitens wird das Fußgängersignal verarbeitet, um ein Signal zum Erkennen des Fußgängers bereitzustellen. Durch das Einlesen des Fußgängersignals von der extern angeordneten Einrichtung können vorteilhafterweise hochgenaue Fußgängerpositionen, die beispielsweise von der externen Einrichtung wie einem Mobiltelefon selbst eingelesen oder bereitgestellt wurden, schnell und einfach genutzt werden.
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Von Vorteil ist es hierbei, wenn im Schritt des Verarbeitens ein Abstand zwischen der Fußgängerposition und einer Fahrzeugposition des Fahrzeugs berechnet wird. So kann das Signal beispielsweise abhängig von dem berechneten Abstand, der anzeigen kann, wie akut eine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger ist, ausgegeben oder bereitgestellt werden. Wenn das Verfahren gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform einen Schritt des Ausgebens aufweist, in dem das Signal ausgegeben wird, wenn der Abstand einen Mindestabstand unterschreitet, kann dies einen beispielsweise gefährlich nahe an dem Fahrzeug befindlichen aber nicht direkt sichtbaren Fußgänger zu erkennen geben. Ein beispielsweise hinter einer Ecke oder Kurve angeordneter Fußgänger kann so erkannt werden. Der Mindestabstand kann beispielsweise einen Abstand von 100 Metern repräsentieren.
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Im Schritt des Einlesens kann das Fußgängersignal von der als eine Infrastruktureinrichtung ausgeformten Einrichtung eingelesen werden. Die Infrastruktureinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, um unterschiedlichste Umgebungssignale einzulesen und diese dann für Fahrzeuge bereitzustellen, so kann durch eine Car-to-Infrastructure-Kommunikation auf eine Vielzahl von aktuellen Umgebungssignalen zugegriffen werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Einlesens das Fußgängersignal von der als eine mobile Einrichtung ausgeformten Einrichtung eingelesen werden, die an dem Fußgänger angeordnet ist. Hierbei kann im Schritt des Einlesens das Fußgängersignal mittels Funkstrahlung und/oder Funkpeilung wie beispielsweise NFC und/oder WLAN und/oder Mobilfunk und/oder Internet und/oder einem Satellitenortungssystem wie GPS und/oder Glonass und/oder Baidu und/oder Galileo von der Einrichtung eingelesen werden. Hierbei eingelesene Funksignale und/oder Positionsdaten können eine genaue geografische Ortung des Fußgängers ermöglichen. Beispielsweise kann im Schritt des Einlesens das Fußgängersignal auch von einer integrierten Schaltung wie einem NFC-Chip der als ein Mobiltelefon und/oder eine Kleidung des Fußgängers ausgeformten mobilen Einrichtung eingelesen werden. Da Mobiltelefone und häufig auch moderne Kleidung solche NFC-Chips aufweisen, kann dies eine einfache und zuverlässige Möglichkeit zum Erkennen der zugehörigen Fußgänger bieten.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn im Schritt des Ausgebens das Signal ausgegeben wird, das dazu ausgebildet ist, um eine Fahrzeugtrajektorie und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verändern. Wenn beispielsweise im Schritt des Verarbeitens festgestellt wird, dass sich die bevorstehenden Trajektorien zwischen Fußgänger und Fahrzeug überschneiden werden oder überschneiden könnten, so kann ein ausgelöstes Verringern der Geschwindigkeit und/oder ein vollständiges Abbremsen und/oder ein eingeleitetes Ausweichmanöver des Fahrzeugs verhindern, dass es zu einer Kollision zwischen dem Fußgänger und dem Fahrzeug kommt.
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Wenn das Fahrzeug durch den Fahrer manuell oder teilautomatisiert betrieben wird, so ist es vorteilhaft, wenn im Schritt des Ausgebens das Signal ausgegeben wird, das dazu ausgebildet ist, um zumindest die Fußgängerposition auf einer Anzeigeeinrichtung in dem Fahrzeug, insbesondere auf einem Blickfeldanzeigegerät wie einem Head-up-Display, anzuzeigen. So wird dem Fahrer die Möglichkeit geboten, vorausschauend zu fahren und/oder aktiv in eine bevorstehende Verkehrssituation einzugreifen.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Signals zum Erkennen eines Fußgängers. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie zumindest ein Fußgängersignal zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt zumindest über Aktoren wie eine Einleseeinrichtung, eine Verarbeitungseinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Aufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erkennen zumindest eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen zumindest eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Aufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erkennen zumindest eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Aufsicht auf eine Kollision zwischen einem herkömmlichen Fahrzeug und einem Fußgänger; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Fahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 105 zum Erkennen zumindest eines Fußgängers 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Das Fahrzeug 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf einer Straße 112 fahrend und vor einer Straßenkreuzung 114 der Straße 112 mit einer Querstraße 115 angeordnet. Der Fußgänger 110 ist auf der quer zu der Straße 112 verlaufenden Querstraße 115 angeordnet und aufgrund eines eine Sicht versperrenden Gebäudes 120 sowohl von dem Fahrzeug 100 aus nicht sichtbar als auch durch eine fahrzeuginterne Umfeldsensorik des Fahrzeugs 100 nicht wahrnehmbar.
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Die vorgestellte Vorrichtung 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in dem Fahrzeug 100 aufgenommen und liest ein Fußgängersignal 125 ein, das den an einer Fußgängerposition angeordneten Fußgänger 110 repräsentiert. Die Vorrichtung 105 ist weiterhin dazu ausgebildet, um das Fußgängersignal 125 zu verarbeiten, um ein Signal zum Erkennen des Fußgängers 110 bereitzustellen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liest die Vorrichtung 105 das Fußgängersignal 125 mittels Funkstrahlung von einem Mobiltelefon 130 des Fußgängers 110 ein.
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Im Folgenden werden bereits beschriebene Details der Vorrichtung 105 noch einmal genauer ausgeführt:
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Die hier vorgestellte Vorrichtung 105 kann auch als eine Vorrichtung zur Ortung von Fußgängern 110 über Funkschnittstellen in einem Fahrzeug 100 zur Kollisionsprädiktion und Kollisionsvermeidung bezeichnet werden.
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Unter Car-to-Car-Kommunikation, engl. Car-to-Car Communication, kurz Car2Car oder C2C, wird ein Austausch von Informationen und Daten zwischen Kraftfahrzeugen verstanden. Ziel dieses Datenaustausches ist es, Fahrern der Fahrzeuge 100 frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden. Die betreffenden Fahrzeuge 100 sammeln Daten, wie ABS Eingriffe, Lenkwinkel, Position, Richtung und Geschwindigkeit, und senden diese Daten über Funk wie WLAN und/oder UMTS an andere Verkehrsteilnehmer, also andere Fahrzeuge. Dabei soll eine Sichtweite des Fahrers mit elektronischen Mitteln verlängert werden. Unter Car-to-Infrastructure-Kommunikation, kurz C2l, wird ein Austausch von Daten zwischen einem Fahrzeug 100 und einer umliegenden Infrastruktur, z. B. Lichtzeichenanlagen, verstanden. Die genannten Technologien basieren auf einem Zusammenwirken von Sensoren der verschiedenen Verkehrspartner und verwenden neueste Verfahren der Kommunikationstechnologie zum Austausch dieser Informationen.
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Ein hochautomatisiert fahrbares Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das ohne Fahrer auskommt. Das Fahrzeug fährt dabei hochautomatisiert, indem es beispielsweise einen Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbstständig erkennt und entsprechende Steuerbefehle im Fahrzeug berechnet, sowie diese an Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch ein Fahrverlauf des Fahrzeugs korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer selbst ist bei einem voll hochautomatisiert fahrbaren Fahrzeug nicht am Fahrgeschehen beteiligt. Gegenwärtig verfügbare Fahrzeuge sind noch nicht in der Lage hochautomatisiert oder autonom zu agieren. Zum einen, weil die entsprechende Technik noch nicht voll ausgereift ist. Zum anderen, weil es heutzutage noch gesetzlich vorgeschrieben ist, dass ein Fahrzeugführer jederzeit selbst in das Fahrgeschehen eingreifen können muss. Dies erschwert die Umsetzung von voll hochautomatisiert fahrbaren Fahrzeugen. Jedoch gibt es bereits Systeme verschiedener Hersteller, die ein hochutomatisiertes oder teilautomatisiertes Fahren darstellen. Diese Systeme befinden sich in der intensiven Testphase. Bereits heute ist absehbar, dass in einigen Jahren voll automatisierte oder vollautonome Fahrzeugsysteme auf den Markt kommen werden, sobald die oben genannten Hürden aus dem Weg geräumt wurden.
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Gegenwärtig wird ein Fahrzeugabstand zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug bereits in Serienfahrzeugen mit Hilfe von Abstandssensoren ermittelt und so eingestellt, dass eine Kollision mit dem anderen vorausfahrenden Fahrzeug vermieden wird. Dabei wird ein Mindestabstand durch einen gemessenen Abstand zwischen den Fahrzeugen und deren Relativgeschwindigkeit zueinander ermittelt. Dieses Fahrerassistenzsystem greift gegebenenfalls in das Verkehrsgeschehen ein, sobald ein berechneter Mindestabstand unterschritten wird, und führt gegebenenfalls eine Notbremsung durch. Hierdurch werden beispielsweise Auffahrunfälle vermieden. Um den Fahrzeugabstand bezüglich anderer Verkehrsteilnehmer zu bestimmen, werden heutzutage Abstandssensoren, wie beispielsweise Radarsysteme eingesetzt.
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Anders als bekannte Radarsysteme bzw. Kamerasysteme bzw. Lidarsysteme, ist die hier vorgestellte Vorrichtung 105 vorteilhafterweise nicht aufgrund von beispielsweise verfälschten Reflexionen von Radarwellen an metallischen Gegenständen störanfällig, das heißt, Berechnungen der Abstände sind dank der Vorrichtung 105 korrekt und die Abstände exakt bestimmbar. Ein weiterer Vorteil ist zudem, dass die Vorrichtung 105 auch bei hindernisreicher Sicht Abstände zu anderen Verkehrsteilnehmern exakt bestimmen kann. Dies führt dazu, dass in Kreuzungsszenarien wie der hier gezeigten Straßenkreuzung 114 weitere Verkehrsteilnehmer wie der Fußgänger 110 bereits vor der Einfahrt in die Straßenkreuzung 114 von der Vorrichtung 105 des Fahrzeugs 100 erkannt werden, was einen Unfall vermeiden kann. Ein Ausweichmanöver kann bei einem plötzlich in das Fahrgeschehen eintretenden Fußgänger 110 ohne die Vorrichtung 105 nicht rechtzeitig eingeleitet werden, da der Fußgänger 110 zu spät oder gar nicht von der bekannten Umfeldsensorik erkannt wird.
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Der hier beschriebene Ansatz ermöglicht es also, Fußgänger 110, die sich in einem Mindestabstand zu dem eigenen Fahrzeug 100 befinden, gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine Funkschnittstelle in der Lage relativ zum eigenen Fahrzeug 100 zu orten. Um dies zu erfüllen, können verschiedene Verfahren angewendet werden, welche in die im Fahrzeug 100 bereits vorhandene Car-to-Car- und/oder Car-to-Infrastructure Kommunikationsschnittstelle eingegliedert sind. Fußgänger 110 können dabei wie folgt geortet werden:
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Fußgänger 110 mittels Funkstrahlung des Mobiltelefons 130 geortet, welches von dem Fußgänger 110 am Körper getragen wird. Hierbei wird auf eine Stärke der Funkstrahlung bzw. auf einen Laufzeitunterschied des Funksignals oder der Funksignale relativ zum eigenen Fahrzeug 100 zurückgegriffen. Für die genaue Ortung wird außerdem auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 zurückgegriffen.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der Fußgänger 110 oder werden weitere Fußgänger zusätzlich oder alternativ mittels Funkpeilung über NFC-Chips, NFC engl. für Near Field Communication, geortet, welche z. B. in den Mobiltelefonen 130 oder in der Kleidung der Fußgänger 110 integriert sind und ein Funksignal aussenden. Hierbei wird ebenfalls auf die Stärke der Strahlung bzw. auf den Laufzeitunterschied der Funksignale relativ zum eigenen Fahrzeug 100 zurückgegriffen. Für die genaue Ortung wird außerdem auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 zurückgegriffen.
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Gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel wird der Fußgänger 110 oder werden weitere Fußgänger zusätzlich oder alternativ mittels GPS- und/oder Glonass- und/oder Baidu- und/oder Galileo-Positionsdaten geortet, welche von den Mobiltelefonen 130 der Fußgänger 110 direkt an die Umgebung bzw. das eigene Fahrzeug 100 ausgesandt werden.
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Wenn die Fußgänger 110 in der Umgebung korrekt erkannt wurden, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. eine Fahrzeugtrajektorie an das Fußgängerverhalten, respektive dessen Bewegung relativ zum Fahrzeug 100 vorausschauend angepasst. Auf diese Weise werden Kollisionen, welche von der herkömmlichen Umfeldsensorik des Fahrzeugs 100 nicht erkannt bzw. vermieden werden können, zuverlässig vorhergesagt und vermieden. Eine weitere Funktion der Vorrichtung 105 besteht darin, die erkannten Fußgänger 110 innerhalb des Fahrzeugs 100 über ein HMI, engl. Human Machine Interface, wie zum Beispiel ein Blickfeldanzeigegerät wie ein Head-up-Display, im Fahrzeug 100, für den Fahrzeugfahrer in der Lage relativ zum Fahrzeug 100 grafisch im Sichtfeld darzustellen, sodass der Fahrer in einem nicht hochautomatisiert fahrenden Fahrzeug rechtzeitig reagieren kann. In hochautomatisiert oder teilautomatisiert fahrbaren Fahrzeugen dagegen werden Brems- bzw. Ausweichmanöver bei einer imminenten Fußgängerkollision automatisch von den Fahrzeugen 100 durchgeführt.
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Zusammengefasst besteht der hier vorgestellte Ansatz darin, eine in naher Zukunft vorhandene Car-to-Car- bzw. Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle im Fahrzeug 100 zu verwenden, um Fußgänger 110 in der näheren Fahrzeugumgebung mit deren Fußgängerpositionen relativ zum eigenen Fahrzeug 100 mittels der Vorrichtung 105 zu orten und grafisch für den Fahrer sichtbar darzustellen. Darüber hinaus erfolgt eine Kopplung dieser Informationen mit vorausschauenden Systemen in den Fahrzeugen 100, wodurch Ausweichmanöver vorausschauend geplant und durchgeführt werden können, insbesondere wenn Fußgänger 110 für die im Fahrzeug 100 verbaute herkömmliche Umfeldsensorik nicht sichtbar sind.
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Im Folgenden wird beispielhaft noch einmal ein hier in 1 dargestelltes kritisches Szenario erläutert, welches mit bisherigen Abstandssensoren im Fahrzeug 100 alleine nicht oder zu spät erkannt würde und folglich ohne die Vorrichtung 105 zu einem Unfall führen würde, welcher aber dank der Vorrichtung 105 vermieden wird.
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In 1 ist beispielhaft ein Abbiegevorgang des Fahrzeugs 100 in die verdeckte Querstraße 115 dargestellt. In der Querstraße 115 befindet sich der Fußgänger 110, welcher die Querstraße 115 überquert, wobei das Fahrzeug 100 in die verdeckte Querstraße 115 abbiegen möchte. Durch das Gebäude 120 kann die herkömmliche Umfeldsensorik des Fahrzeugs 100 z. B. mittels Radar/Kamera/Lidar jedoch nicht rechtzeitig erkennen, dass sich hinter der Kurve der Fußgänger 110 befindet, welcher die Querstraße 115 überquert. Erst nachdem das Fahrzeug 100 mit hoher Geschwindigkeit in die Querstraße 115 einfährt, würde eine herkömmliche Umfeldsensorik des Fahrzeugs 100 den Fußgänger 110 in der Querstraße 115 detektieren und erst dann eine Notbremsung einleiten. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird ansprechend auf das Fußgängersignal 125 eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 rechtzeitig verringert und so ein Unfall sicher vermieden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 105 zum Erkennen zumindest eines Fußgängers 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Vorrichtung 105 handeln.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 105 eine Einleseeinrichtung 200, eine Verarbeitungseinrichtung 205 und optional eine Ausgabeeinrichtung 210 aus. Die Einleseeinrichtung 200 ist dazu ausgebildet, um das Fußgängersignal 125 einzulesen. Die Verarbeitungseinrichtung 205 ist dazu ausgebildet, um das Fußgängersignal 125 zu verarbeiten, um das Signal 215 zum Erkennen des Fußgängers bereitzustellen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Verarbeitungseinrichtung 205 zumindest dazu ausgebildet, um einen Abstand zwischen der Fußgängerposition 220 und einer Fahrzeugposition 225 des Fahrzeugs zu berechnen.
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Die Ausgabeeinrichtung 210 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das Signal 215 ausgegeben, wenn der Abstand einen Mindestabstand unterschreitet.
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Im Folgenden werden bereits beschriebene Details der Vorrichtung 105 noch einmal genauer ausgeführt:
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Die hier vorgestellte Vorrichtung 105 ermöglicht eine Vermeidung von kritischen Szenarien durch einen Austausch von Fahrzeugparametern über eine Car-to-Car- bzw. Car-to-Infrastructure-Kommunikation.
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Kritischen Verkehrsszenarien ist oft gemeinsam, dass Fußgänger von bekannter Umfeldsensorik in einem Fahrzeug zu spät erfasst werden. Daraus abgeleitete Gegenmaßnahmen, z. B. Notbremsungen, werden vom Fahrzeug erst zu spät umgesetzt und es kommt zu schweren Unfällen. An dieser Stelle greift die hier vorgestellte Vorrichtung 105. Die Fahrzeuge, welche sich in dem Mindestabstand zu bestimmten Fußgängern befinden, empfangen über eine Car-to-Car- bzw. Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle in Form der Einleseeinrichtung 200, Funksignale und/oder Fußgängerpositionen 220 in Form von Fußgängersignalen 125 der entsprechenden Fußgänger. Im nächsten Schritt erfolgt durch die Verarbeitungseinrichtung 205 eine Berechnung der Fußgängerpositionen 220 relativ zum Fahrzeug innerhalb des Fahrzeugs selbst.
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Mögliche Schnittstellen für den Austausch von Funksignalen und/oder Positionsdaten zwischen Fußgängern und Fahrzeugen sind: Der Datenaustausch zwischen Fußgänger und Fahrzeug erfolgt über Funkverbindungen wie beispielsweise NFC, WLAN oder Mobilfunk. Wichtig ist dabei, dass die Funksignale beziehungsweise Fußgängerpositionen 220 mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit übertragen werden, da der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger mitunter sehr gering sein kann.
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Mögliche Daten, also mittels des Fußgängersignals 125 eingelesene Daten, welche im Rahmen der Kommunikation zwischen Fußgänger und Fahrzeuge ausgetauscht werden, sind: GPS- und/oder Glonass- und/oder Baidu- und/oder Galileo-Koordinaten des Fußgängers und/oder Funksignale mit Zeitstempel und/oder eine Signalstärke der Funksignale und/oder Parameter für eine Kommunikationsgüte und/oder Fußgänger-Identifikationshummern.
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Die GPS- und/oder Glonass- und/oder Baidu- und/oder Galileo-Koordinaten des Fußgängers werden hierbei verwendet, um direkt eine Relativposition des Fußgängers bezüglich des eigenen Fahrzeugs zu berechnen, wobei im Vorfeld die Fahrzeugposition des eigenen Fahrzeugs ebenfalls mit einer hohen Güte im entsprechenden GPS- und/oder Glonass- und/oder Baidu- und/oder Galileo-System bestimmt wurde. Aus dem mit einem Zeitstempel versehenen Funksignal, sowie aus dessen Stärke wird innerhalb des Fahrzeugs eine Fußgängerposition relativ zum Fahrzeug berechnet, z. B. über eine Funkpeilung oder über die Laufzeit der Funksignale in Verbindung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugfahrtrichtung des Fahrzeugs. Außerdem können Parameter für die Kommunikationsgüte ausgetauscht werden, um beispielsweise defekte Funksignale rechtzeitig zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen im Fahrzeug einzuleiten. Die optionale Identifikationsnummer des Fußgängers ergibt sich z. B. aus der Seriennummer des Mobiltelefons oder aus der Seriennummer der entsprechenden NFC-Chips. Denkbar ist außerdem eine rein fahrzeuginterne Vergabe von Fußgänger-IDs für die internen Berechnungen bzw. für eine Fußgängerdarstellung in einem Anzeigegerät des Fahrzeugs. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel senden Fußgänger ihre Positionsdaten über ihr Mobiltelefon direkt an die Umgebung oder Infrastruktur, z. B. anonymisiert. Die Umgebung teilt dem Fahrzeug dann in Form der Fußgängersignale 125 daraufhin über die Car-to-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle in Form der Einleseeinrichtung 200 mit, wo sich Fußgänger in der Nähe des Fahrzeugs aufhalten. Dies erfolgt abhängig von der momentanen Fahrzeugposition für Fußgänger innerhalb eines Mindestabstands zum Fahrzeug.
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Durch die durch die Vorrichtung 105 ermöglichte frühzeitige Ortung von Fußgängern in der Umgebung des Fahrzeugs, z. B. über die Car-to-Car-Kommunikationsschnittstelle in den Fahrzeugen und die Mobiltelefone oder sogenannten Intelligenten Kleidungen der Fußgänger können schwerwiegende Unfälle vermieden werden. Außerdem wird die Trajektorienplanung in den teilautomatisiert oder hochautomatisiert fahrbaren Fahrzeugen auf diese Weise durch das Signal 215 verbessert. In nicht hochautomatisiert fahrbaren Fahrzeugen wird die Umgebung des Fahrzeugs mit den georteten Fußgängern durch das Signal 215 über das HMI, z. B. ein Head-up-Display, für den Fahrer sichtbar dargestellt. Der Fahrer kann daraufhin selbst die Fahrzeuggeschwindigkeit rechtzeitig drosseln bzw. Ausweichmanöver einleiten.
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Bezogen auf das in 1 beschriebene kritische Szenario eines Abbiegevorgangs in eine verdeckte Querstraße mit dem Fußgänger bedeutet dies im Einzelnen: Das Fahrzeug empfängt über die Car-To-Car- bzw. Car-To-Infrastructure-Kommunikationsschnittstelle in Form der Einleseeinrichtung 200 Funksignale des Mobiltelefons des Fußgängers oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel Funksignale aus der Kleidung des Fußgängers oder Positionsdaten aus dem Mobiltelefon des Fußgängers in Form des Fußgängersignals 125 und berechnet dann in der Verarbeitungseinrichtung 205 rechtzeitig und in Echtzeit die Position des Fußgängers relativ zum eigenen Fahrzeug, obwohl der Fußgänger für die Umfeldsensorik des Fahrzeug nicht sichtbar ist. Dies geschieht bereits vor dem Abbiegen in die Straßenkreuzung. Das Fahrzeug stellt dadurch rechtzeitig fest, dass der Fußgänger gerade die Querstraße überquert, drosselt daraufhin durch das Signal 215 seine Geschwindigkeit und befährt die Abbiegung nur langsam. Das Fahrzeug kommt noch vor dem Fußgänger zum Stillstand und der Auffahrunfall wird vermieden.
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3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Fahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 105 zum Erkennen zumindest eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von 2 beschriebene Fahrzeug 100 und die Vorrichtung 105 handeln. Zu sehen ist ein späterer Zeitpunkt des in 1 beschriebenen Szenarios auf der Straßenkreuzung 114.
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Das nun abbiegende Fahrzeug 100 hat den Fußgänger 110 durch die Vorrichtung 105 bereits erkannt und für eine Einfahrt in die Querstraße eine Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, wodurch ein Unfall verhindert wird.
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4 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Kollision zwischen einem herkömmlichen Fahrzeug 400 und einem Fußgänger 110.
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Das abbiegende herkömmliche Fahrzeug 400, das die in den vorangegangenen Figuren vorgestellte Vorrichtung nicht aufweist, fährt auf den Fußgänger 110 auf, da eine Notbremsung des Fahrzeugs 400 zu spät erfolgt ist. Über dieses kritische Szenario hinaus sind noch viele weitere kritische Szenarien denkbar, in welchen ein Fußgänger 110 nicht rechtzeitig von der herkömmlichen Umfeldsensorik des Fahrzeugs 400 erkannt wird.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Erkennen zumindest eines Fußgängers gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 500 handeln, das von einer der anhand einer der 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung ausführbar oder ansteuerbar ist.
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Das Verfahren 500 umfasst zumindest einen Schritt 505 des Einlesens und einen Schritt 510 des Verarbeitens. Im Schritt 505 des Einlesens wird zumindest ein von einer extern von dem Fahrzeug angeordneten Einrichtung bereitgestelltes oder ausgegebenes Fußgängersignal eingelesen, das einen an einer Fußgängerposition angeordneten Fußgänger repräsentiert. Im Schritt 510 des Verarbeitens wird das Fußgängersignal verarbeitet, um ein Signal zum Erkennen des Fußgängers bereitzustellen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 510 des Verarbeitens ein Abstand zwischen der Fußgängerposition und einer Fahrzeugposition des Fahrzeugs berechnet.
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Optional weist das Verfahren 500 zudem einen Schritt 515 des Ausgebens auf, bei dem das Signal ausgegeben wird, wenn der im Schritt 510 des Verarbeitens berechnete Abstand einen Mindestabstand unterschreitet. Im Schritt 515 des Ausgebens wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Signal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um eine Fahrzeugtrajektorie und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verändern. Zusätzlich wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Schritt 515 des Ausgebens das Signal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um zumindest die Fußgängerposition auf einer Anzeigeeinrichtung in dem Fahrzeug, insbesondere auf einem Blickfeldanzeigegerät anzuzeigen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 505 des Einlesens das Fußgängersignal von der als eine mobile Einrichtung ausgeformten Einrichtung eingelesen, die an dem Fußgänger angeordnet ist. Außerdem wird im Schritt 505 des Einlesens gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Fußgängersignal mittels Funkstrahlung und/oder Funkpeilung und/oder einem Satellitenortungssystem von der Einrichtung eingelesen. Letztlich wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Schritt 505 des Einlesens das Fußgängersignal von einer integrierten Schaltung der als ein Mobiltelefon und/oder eine Kleidung des Fußgängers ausgeformten mobilen Einrichtung eingelesen.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird im Schritt 505 des Einlesens das Fußgängersignal oder ein weiteres Fußgängersignal zusätzlich oder alternativ von der als eine Infrastruktureinrichtung ausgeformten Einrichtung eingelesen.
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Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
