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Die
Erfindung betrifft eine Wildwechselwarnvorrichtung sowie ein Verfahren
zur Warnung vor lebenden Objekten auf einer Verkehrsstraße.
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Allein
auf deutschen Straßen
ereignen sich mehr als 200.000 Wildunfälle mit 2.500 zum Teil Schwerverletzten
pro Jahr. Frühwarnsysteme
und Sicherheitseinrichtungen in Fahrzeugen können beitragen, diese Zahlen
deutlich zu reduzieren.
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Die
Druckschrift
EP 1 245
443 A2 offenbart ein System zur Überwachung der Umgebung eines Fahrzeuges.
Bei diesem System werden Bilder der Umgebung mit möglichen
Kollisionsobjekten mittels TV- oder IR-Kameras aufgenommen und daraus
ein relativer Abstand und eine Relativgeschwindigkeit zwischen eigenem
Fahrzeug und möglichem
Kollisionsobjekt ermittelt. Bei überschreiten
einer kritischen Wahrscheinlichkeit für eine Kollision wird eine
Warnung an den Fahrer des eigenen Fahrzeugs ausgegeben.
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Die
Druckschrift
DE 101
49 206 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Kartographieren einer Straße
sowie ein Unfallverhütungssystem.
Das in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevante Unfallverhütungssystem sieht
vor, insbesondere durch Sensoren und GPS-Systeme die Position des
eigenen Fahrzeugs und die Position von anderen Fahrzeugen auf der Straße zu lokalisieren
und Gegenmaßnahmen
einzulei ten. Dieses System beruht aber im Wesentlichen darauf, dass
die Position des anderen Fahrzeugs durch das andere Fahrzeug mitgeteilt
wird. Zur Bestimmung der Position von Fahrzeugen oder anderen Objekten,
die ihre eigene Position nicht mitteilen können, wie z.B. Tiere, wird
vorgeschlagen, diese durch Kameras, Radargeräte oder Laserradar-Geräte zu erfassen
und mittels Mustererkennungsalgorithmen zu erkennen.
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Die
Druckschrift
DE 25 19 129 offenbart
eine Wildwarnvorrichtung für
Fahrzeuge, wobei dieses System ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs und/oder bei Unterschreitung einer bestimmten Umgebungshelligkeit
einen das Wild abschreckenden Dauerwarnton ausgibt.
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Die
Druckschrift
DE 102
06 866 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Verhinderung
von Wildunfällen
mit einem Fahrzeug. Bei dieser Einrichtung wird ein Zustand, bei
dem in dem eigenen Fahrzeug das Fernlicht eingeschaltet ist und
die Hupe und/oder die Bremse betätigt
wird, als Gefahrsituation durch auftretendes Wild interpretiert.
Als Reaktion auf diese Gefahrsituation wird das Fernlicht am eigenen
Fahrzeug auf Abblendlicht umgeschaltet, um eine Blendung des Wildes
zu vermeiden.
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Die
Druckschrift
DE 202
05 578 U1 hat eine ortsfeste Einrichtung für die Warnung
von Verkehrsteilnehmern zum Inhalt. Diese Einrichtung erfasst z.B.
Tiere mittels Objekt- und
Bewegungserfassungssensoren und steuert insbesondere ebenfalls ortsfeste
Verkehrswarntafeln oder dgl. an.
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Die
Druckschrift
DE 102
48 401 A1 beschreibt ein Verfahren zur vorausschauenden
Fahrzeugsteuerung, wobei von einer Vielzahl von Sensoren und/oder
Aggregaten des Fahrzeugs Informationen zusammengeführt werden
und durch eine gewichtete Kombination die verknüpften Informationen zur Fahrzeugsteuerung
verwendet werden. Als Beispiel ist die Ansteuerung der elektronischen
Getriebesteuerung angegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Wildwechselwarnvorrichtung
sowie ein robustes Verfahren zur Warnung vor lebenden Objekten auf
einer Verkehrsstraße
vorzuschlagen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch
17.
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Bei
der Wildwechselwarnvorrichtung nach Anspruch 1 sind eine oder mehrere
Sensorsysteme vorgesehen, die zur Detektion von auftretendem Wild ausgebildet
sind. Diese Sensorsysteme ermöglichen eine
direkte Messung und/oder Detektion von Wild insbesondere durch Bewegungsanalyse
von aufgenommenen Bildern oder Bildersequenzen, durch Auswertung
von vorzugsweise ortsaufgelösten
Wärmestrahlungsmessungen
oder durch Auswertung von Aufnahmen von akustischen Signalen. Messobjekt
ist das zu detektierende Wild. Messergebnis ist die Aussage, ob
ein Wildtier detektiert wurde.
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Anstatt
oder ergänzend
zu den Sensorsystemen kann die Wildwechselwarnvorrichtung nach Anspruch
1 auch Schnittstellen aufweisen, die konstruktiv, elektronisch und
programmtechnisch zur Verbindung der Wildwechselwarnvorrichtung
mit entsprechenden Sensorsystemen, die vorzugsweise bereits in einem
Kraftfahrzeug vorhanden sind, ausgebildet sind.
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Weiterhin
umfasst die Wildwechselwarnvorrichtung nach Anspruch 1 Datenausgabesysteme, die
Daten bereitstellen, die relevant für die Beurteilung einer Wildwechselwahrscheinlichkeit
sind. Während
bei den Sensorsystemen das Wild selber das Messobjekt darstellt,
werden durch die Datenausgabesysteme Daten bereitgestellt, die sich
auf die Umgebung und/oder die Umgebungsbedingungen beziehen. Derartige
Daten erlauben Rückschlüsse, ob überhaupt
mit einem Wildwechsel zu rechnen ist und umfassen vorzugsweise Informationen über die
Tageszeit, Jahreszeit, Wetter, Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Helligkeit,
Bebauung der Umgebung, Waldgebiete in der Umgebung, Wasserplätze in der
Umgebung, statistische Daten über
das Auftreten von Wild in der Vergangenheit, Verkehrsdichte, Straßendichte usw..
Die Daten werden entweder von externen oder internen, d.h. der Wildwechselwarnvorrichtung
zugeordenten, Datenbanken abgefragt oder über integrierte Datenaufnahmeeinrichtungen
ermittelt.
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Weiterhin
sind in der Wildwechselwarnvorrichtung nach Anspruch 1 Mittel vorgesehen,
die zur Bestimmung eines Gefahrenpotenzials für einen Wildwechsel auf Basis
der Ergebnisse der Sensorsysteme und der bereitgestellten Daten
der Datenausgabesysteme ausgebildet sind. Die Ergebnisse der Sensorsysteme
und die Daten der Datenausgabesysteme können sich in ihrer Aussagekraft
ergänzen
und somit eine sehr sichere Detektion von Wildwechsel gewährleisten.
Als einfaches Beispiel für
die Ergänzung
der Aussagekraft kann man die Detektion von Wildwechsel in einer
Großstadt
nehmen: Selbst wenn ein Sensorsystem in einer Großstadt ein
Wildtier detektieren würde,
weil es zum Beispiel auf einem Plakat abgebildet ist, würde die
Auswertung der Daten über
die momentane Umgebung des Kraftfahrzeugs (=Großstadt) dazu führen, dass
der Wert für die
Wildwechselwahrscheinlichkeit praktisch auf Null gesetzt wird und
somit korrekterweise das Gefahrenpotenzial für einen Wildwechsel als sehr
gering bestimmt würde.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Sensorsysteme derart ausgebildet sind,
dass diese die Position des Wildtiers relativ zur Verkehrsstraße detektieren,
insbesondere ob sich das Wildtier auf der Verkehrsstraße oder
neben der Verkehrsstraße
befindet.
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Alternativ
oder ergänzend
können
Mittel vorgesehen sein, die eine Verknüpfung der Ergebnisse der Sensorsysteme
und der Daten der Datenabgabesysteme ermöglichen und zwar derart, dass
eine Position des Wildtiers relativ zur Verkehrsstraße bestimmt
wird.
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Die
Position des Wildtiers relativ zur Verkehrsstraße kann als Kenngröße zur Bestimmung des
Gefahrenpotenzials verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Sensorsystem als Kamerasystem ausgebildet. Das Kamerasystem
kann vorzugsweise einen CCD-Chip und/oder einen CMOS-Chip als Sensorelement
aufweisen. Vorzugsweise ist das Kamerasystem im sichtbaren Wellenlängenbereich,
das heißt ca.
zwischen 350 Nanometer und 780 Nanometer, empfindlich oder im nahen
Infrarotbereich, das heißt circa
zwischen 780 Nanometer und 1100 Nanometer, empfindlich oder im Infrarotbereich,
das heißt
oberhalb von 1100 Nanometer, insbesondere oberhalb von 1600 Nanometer,
empfindlich. Auch besondere Bauformen von Kamerasystemen können eingesetzt sein,
wie z.B. Omnicams mit einem Blickfeld von bis zu 360 Grad, Stereokamerasystem
oder Entfernungsbildkameras. Das Kamerasystem detektiert das Wild
insbesondere anhand dessen Wärmestrahlung
und/oder anhand von Muster- oder Bilderkennungsalgorithmen und/oder
anhand der Auswertung des optischen Flusses, also mittels Bewegungsanalyse.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung liegt vor, wenn die Wildwechselwarnvorrichtung
einen Wärmebildsensor,
insbesondere eine Wärmebildkamera aufweist,
wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die durch die Wärmebildkamera
aufgenommenen Bilder dem Fahrer angezeigt werden. Der Fahrer kann
bereits allein auf Grund dieser Bilder, in denen sich Menschen und
Tiere auf Grund ihrer Wärmestrahlung
oft gut sichtbar vom Hintergrund abheben, ein Gefährdungspotenzial
für einen
Wildwechsel früher
als mit bloßem
Auge erkennen. Ergänzend
können
in den Bildern der Wärmebildkamera
Tiere und Menschen automatisch anhand deren "Farbe" also deren spektralen Eigenschaften
und/oder anhand deren Form und/oder anhand deren Bewegung erkannt
werden. Alternativ oder ergänzend
kann die Wildwechselwarnvorrichtung auch mit einem nicht-ortsauflösenden,
also einem eindimensionalen, Wärmesensor
ausgerüstet
sein.
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Bei
einer weiteren Fortbildung der Wildwechselwarnvorrichtung ist der
Einsatz eines Nachtsichtsystems vorgesehen, wobei das Nachtsichtsystem insbesondere
eine Restlichtaufhellung umfasst, so dass auch in der Nacht ohne
zusätzliche
künstliche Beleuchtung
die Detektion von Wild anhand Muster- und Bilderkennung und/oder
Bewegungsanalyse durchgeführt
werden kann. Im Gegensatz zum Wärmebildsensor
kann das Wild meist erst erkannt werden, sobald es sich nicht mehr
am Fahrbahnrand aufhält,
sondern in die Fahrspur eintritt, also sich gegen den Hintergrund
abhebt. Insbesondere in Verbindung mit einer Spurerkennung erlaubt
das Nachtsichtsystem die Detektion von Hindernissen und deren Position
relativ zu der Fahrbahn.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Sensorsystem als Umfeldsensorik, insbesondere Radar, Lidar,
Thermopylen, Entfernungsbildkamer und/oder Stereokamerasystem ausgebildet,
die das Umfeld des Fahrzeugs erfassen. Diese Sensorsysteme ermöglichen
vorzugsweise die Detektion, die Klassifikation und/oder eine Vorhersage über die
Trajektorie eines Wildtiers. Insbesondere können Umfeldsensoriken zur Detektion
der Position des Wildtiers relativ zur Verkehrsstraße ausgebildet
sein.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung ist
vorgesehen, dass das Datenausgabesystem als Uhr ausgebildet ist. Durch
Kenntnis der Uhrzeit vorzugsweise zusammen mit der Kenntnis der
Jahreszeit und/oder der geographischen Position des eigenen Fahrzeugs
kann eine Erhöhung
oder eine Erniedrigung der Wildwechselwahrscheinlichkeit abgeschätzt werden.
Es ist bekannt, dass sich Wildunfälle besonders in der Dämmerung
und bei Nacht ereignen und somit zu diesen Zeiten eine erhöhte Wildwechselwahrscheinlichkeit besteht.
Demgegenüber
verringert sich die Wildwechselhäufigkeit
z.B. in der Mittagshitze. Die Jahreszeit kann beispielsweise als
Kalenderdatum in der Uhr bereitgestellt sein. Die geographische
Position, insbesondere die geographische Breite, kann entweder als
Näherungswert
hinterlegt sein, insbesondere dann wenn die Wildwechselwarnvorrichtung
nur in einem eingeschränkten
geographischen Bereich eingesetzt wird, oder durch ein entsprechendes
Navigationssystem, insbesondere ein GPS-System, ermittelt werden.
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Alternativ
oder ergänzend
kann die Wildwechselwarnvorrichtung einen Lichtsensor zur Messung
der Außenhelligkeit
aufweisen. Diese Messung ermöglicht
Rückschlüsse auf
die Tageszeit, auf die Tageshelligkeit und/oder auf besonders dunkle
Umgebungsbereiche, die z.B. einen Waldbereich andeuten. Die Wahrscheinlichkeit
für einen
Wildwechsel wird z.B. als erhöht
angenommen, wenn die Messung der Außenhelligkeit auf Morgen- oder Abenddämmerung
und/oder einen Waldbereich in der Umgebung hinweist.
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Die
Wildwechselwarnvorrichtung kann auch Klimasensoren, insbesondere
Außentemperaturfühler und/oder
Regensensoren umfassen. Daten dieser Sensoren geben Aufschluss über Witterungsbedingungen
mit erhöhter
bzw. verminderter Bewegungsaktivität von Wildtieren.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Datenabgabesystem als bilderkennendes System, insbesondere
als Kamerasystem, realisiert, welches mittels implementierter Muster- und/oder Bilderkennungsalgorithmen
Verkehrszeichen, insbesondere Gefahrenzeichen, speziell Warnhinweise
vor Wildwechsel, erkennen kann. Nach Erkennung der Verkehrszeichen
insbesondere des Warnhinweises, wird die Wahrscheinlichkeit für einen
Wildwechsel als erhöht
angenommen. Bei verbesserten Ausführungsformen wird nicht nur
der Warnhinweis selbst automatisch aufgenommen, sondern gegebenenfalls auch
ein Zusatzschild zu dem Warnhinweis, welches die Länge der
Strecke, für
die der Warnhinweis gilt, angibt. Falls kein Zusatzschild existiert
oder das Zusatzschild nicht automatisiert lesbar ist, wird die Warnung
als Warnung für
einen mittleren Abschnitt, das heißt mehr als 2 km, vorzugsweise
mehr als 5 km, interpretiert. Ein derartiges bilderkennendes System kann
als Datenabgabesystem und Sensorsystem eingesetzt werden.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung ist
das Datenabgabesystem als Navigationssystem, insbesondere mit GPS-Unterstützung, ausgebildet.
Das Navigationssystem hat vorzugsweise Zugriff auf digitale Straßenkarten,
die insbesondere Informationen über
Straßentyp
(Autobahnen, Landstraße
etc.), Bebauung und/oder angrenzende Waldgebiete umfassen. Je niedriger
die Straßenkategorie,
je geringer die Bebauung und/oder je größer die angrenzenden Waldgebiete sind,
desto größer wird
die Wahrscheinlichkeit für
ein Auftreten von Wild angenommen.
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Weiterhin
können
Informationen über
aufgestellte Verkehrszeichen und/oder statistische Angaben zu Häufigkeit
von Wildunfällen
als zusätzlicher Attribute
für insbesondere
stark befahrene Streckenabschnitte in den digitalen Straßenkarten
und/oder Datenbanken hinterlegt sein.
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Es
können
Daten über
den geodätischen
Horizont oder andere Daten über
die Topografie und/oder die Straßengeometrie und/oder den Kurvenverlauf
der Strecke verfügbar
sein, so dass von der Wildwechselwarnvorrichtung Rückschlüsse über den
für den
Fahrer sicher überschaubaren
Bereich gezogen werden können.
Je geringer der sicher überschaubare
Bereich ist, desto größer ist
das resultierende Gefährdungspotenzial
durch Wildwechsel. Der Fahrer entdeckt in diesem Fall das Wild sehr spät und kann
somit nicht mehr angepasst reagieren. Ferner deuten beispielsweise
sehr kurvenreiche Strecken ohne größere Höhenunterschiede auf kleine
Straßen
hin, so dass die Wahrscheinlichkeit für Wildwechsel erhöht ist.
Eine erhöhte
Wahrscheinlichkeit für
einen Wildwechsel wird auch angenommen, wenn eine Landstraße wenige
oder keine Einmündungen
oder Kreuzungen aufweist.
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Weitere
Bewertungsgrößen für die Wahrscheinlichkeit
für das
Auftreten von Wild kann der Abstand zwischen benachbarten Ortschaften
sein oder die entweder aus Datenbanken bekannte oder aufgrund des
Straßentyps
angenommene Verkehrsdichte. Bei großen Abständen vergrößert sich die Wahrscheinlichkeit
für Wildwechsel,
bei großer
Verkehrsdichte wird angenommen, dass das Wild abgeschreckt ist und
die Wahrscheinlichkeit für
das Auftreten von Wild wird entsprechend geringer angenommen.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Wildwechselwarnvorrichtung umfassen die Datenabgabesysteme auch
Systeme zur Kommunikation mit Telematikdiensten, wobei die Telematikdienste
streckenbezogene Informationen über
Wildwechsel sammeln und verteilen. Diese Informationen können Zeitpunkt
und Ort von Wildunfällen
sowie den Wildbestand umfassen. Auch streckenbezogene Informationen über saisonbedingte Wildwechsel,
also Wanderungen von Populationen, können über Telematikdienste zur Bestimmung
der Wildwechselwahrscheinlichkeit abgerufen werden.
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Bei
einer Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung ist das Datenabgabesystem
als Abstandssensor und/oder Abstandsregelung ausgebildet. Die Kenntnis
des Abstands zum nächsten
vorausfahrenden Fahrzeug sowie die Relativgeschwindigkeit zwischen
vorausfahrendem und eigenem Fahrzeug ist eine weitere Bewertungsgröße für die Wahrscheinlichkeit
eines Wildwechsels. So ist von einer geringeren Gefährdung auszugehen,
wenn sich in einem geringen Abstand ein fremdes Fahrzeug vor dem
eigenen Fahrzeug aufhält,
da es unwahrscheinlich ist, dass Wild versucht, in die zwischen
den Fahrzeugen befindliche Lücke
einzutreten. Andererseits ist das Gefährdungspotenzial höher, wenn
die übrigen
Bewertungsgrößen darauf
hindeuten, dass eine gewisse Wahrscheinlichkeit für einen
Wildwechsel vorhanden ist, weil auch das vorausfahrende Fahrzeug
in einen Wildwechselunfall verwickelt werden kann.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Wildwechselwarnvorrichtung Mittel zur Fahrbahnerkennung
als Datenabgabesystem auf, die vorzugsweise als optische Spurerkennung
und/oder Navigationssystem mit digitalen Straßenkarten ausgebildet sind.
Ferner können
Mittel vorgesehen sein, die programmtechnisch derart ausgebildet
sind, dass die Ergebnisse der Fahrbahnerkennung mit den Ergebnissen
der Detektion von auftretenden Wildtieren verknüpft werden und darauf basierend
eine Aussage getroffen wird, ob sich das detektierte Wildtier auf
der Fahrbahn oder am Fahrbahnrand, also außerhalb der Fahrbahn, aufhält.
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Das
ermittelte Gefahrenpotenzial kann zur Steuerung von unfallvermeidenden
oder unfallfolgenvermindernden Maßnahmen genutzt werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass ein Geschwindigkeitssensor zur Bestimmung der
Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die gemessene
Geschwindigkeit kann dabei zur Abschätzung des Anhaltewegs und/oder
den fahrdynamischen Spielraum für
Ausweichmanöver
und/oder zur Abschätzung
der Schwere einer drohenden Kollision genutzt werden.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung ist
eine oder mehrere Warnvorrichtungen vorgesehen, die den Fahrer auf das
Gefahrenpotenzial hinweisen, wobei insbesondere optische und/oder
akustische und/oder haptische Warneinrichtungen vorgesehen sind.
Die optischen Warneinrichtungen sind dabei beispielsweise als Warnleuchte
im Armaturenbrett ausgebildet. Die akustischen Warnhinweise können bei
einfachen Ausführungen
durch einen Summer o.ä.
erzeugt werden, es kann aber auch ein Warnhinweis durch eine Computerstimme
ausgesprochen werden. Die haptischen Warnhinweise können z.B.
durch Vibrationen des Lenkrads und/oder des Sitzes des Fahrers erfolgen
oder durch Betätigen
eines reversiblen Gurtstraffers wie zu Beginn einer potenziell bevorstehenden Kollision
ausgebildet sein.
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Die
Steuerung der Warnhinweise kann dabei derart realisiert sein, dass
die Eindringlichkeit (z.B. Blinkfrequenz, Helligkeit, Lautstärke) der
Warnhinweise abhängig
von der Höhe
des Gefahrenpotenzials variiert oder auch unterdrückt werden
kann. Die Ansteuerung der Warnhinweise kann je nach Höhe des Gefahrenpotenzials
abgestuft erfolgen, so dass beispielsweise bei geringem Gefahrenpotenzial
nur eine Anzeigeleuchte als optischer Warnhinweis aktiviert wird,
bei mittlerem Gefahrenpotenzial ein akustischer Warnhinweis hinzutritt
und bei hohem Gefahrenpotenzial haptische Warnhinweise ausgelöst werden.
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Weiterhin
kann zur Umsetzung von unfallfolgenverringernden Maßnahmen
eine Schnittstelle zu Fahrerassistenzsystemen vorgesehen sein, um
die Fahrerassistenzsysteme anzusteuern, insbesondere zu initialisieren
und/oder zu konditionieren. So können
beispielsweise Parameter von der Wildwechselwarnvorrichtung an Bremsassistenten
oder an Systeme zur Abstandsregelung insbesondere frühzeitig übergeben
werden, um diese an ein gegebenenfalls erhöhtes Gefahrenpotenzial anzupassen.
Ferner können
in analoger Weise passive Sicherheitssysteme wie z.B. automatische
Gurtstraffer oder Airbags konditioniert werden. Diese und andere
Sicherheitssysteme erzielen bessere Ergebnisse, wenn sie nicht allein
durch den eigentlichen Unfall ausgelöst werden, sondern bereits
kurz vor einem Unfall vorbereitet werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Wildwechselwarnvorrichtung liegt vor, wenn durch die Sensorsysteme
und/ oder die Wildwechselwarnvorrichtung Wild nach Größe und Gewicht
klassifiziert wird. In diesem Fall können an die Fahrerassistenzsysteme
auch Informationen hinsichtlich der zu erwartenden Schwere eines
Unfalls übergeben werden.
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Optional
weist die Wildwechselwarnvorrichtung eine Schnittstelle zur Lichtsteuerung
und/oder zum Horn des Kraftfahrzeugs auf. Es ist bekannt, dass Wild
nachts durch Fernlicht geblendet wird und entweder wie gebannt stehen
bleibt, nicht instinktiv ausweicht oder sogar auf die Quelle des
Fernlichts zurennt. Die Wildwechselwarnvorrichtung weist vorzugsweise
Mittel auf, die programmtechnisch derart ausgebildet sind, dass
bei Überschreiten
eines festgelegten Gefahrenpotenzials und/oder bei Erkennen eines
Wildes durch die Sensorsysteme ein automatischer Eingriff in die
Lichtsteuerung erfolgt. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der
automatische Eingriff in die Lichtsteuerung nur erfolgt, wenn das
Wild als auf der Fahrbahn befindlich erkannt wurde und/oder wenn
aufgrund der Daten aus den Datenabgabesystemen, insbesondere der
Daten über
den Straßenverlauf
und/oder den Straßenzustand
keine Gefährdung
des eigenen Fahrzeugs durch Reduktion der Sichtweite zu erwarten
ist.
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Ferner
kann die Wildwechselwarnvorrichtung Mittel aufweisen, die programmtechnisch
ausgebildet sind, so dass ein automatisches Hupsignal ausgelöst wird,
vorzugsweise wenn durch das Sensorsystem, insbesondere durch die
Umfeldsensorik, ein Wildtier erkannt wurde. Die Ansteuerung kann auch
intermittierend und/oder mit variierender Intensität erfolgen,
um eine maximale Abschreck- und Warnwirkung auf das Wild zu erreichen.
Das über das
Horn ausgegebene Hupsignal dient dabei gleichzeitig als akustischer
Warnhinweis für
den Fahrer.
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Insbesondere
wenn die Sensorsysteme Umfeldsensoriken umfassen, die eine Detektion
der Position des Wildtiers relativ zur Verkehrsstraße erlauben,
werden die Maßnahmen
hinsichtlich der Licht- und/oder Hornsteuerung nur eingeleitet,
wenn das Wildtier als auf der Verkehrsstraße befindlich detektiert wurde.
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Es
liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung
vor, wenn eine Schnittstelle zur Motorsteuerung und/oder Bremsanlage
des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Ferner können Mittel vorgesehen sein,
die programmtechnisch derart ausgebildet sind, dass diese über die
Schnittstelle die Motorsteuerung und/oder die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs
kontrollieren. Die folgenden Strategien können programmtechnisch umgesetzt
sein, wobei nicht alle Strategien gemeinsam eingesetzt sein müssen:
Ein
Bremseingriff mit großer
Verzögerung
(Notbremse) wird ausschließlich
dann eingeleitet, wenn die Wildwechselwarnvorrichtung ein Gefahrenpotenzial bestimmt,
das einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet und/oder eine
Kollision mit Wild unausweichlich erscheinen lässt.
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Ein
Bremseingriff wird nur eingeleitet, wenn die Klassifizierung des
Wildtiers ergibt, dass Größe und/oder
Gewicht des Wildtiers oberhalb eines Grenzwerts liegt. Diese Bedingung
ergibt sich aus der Überlegung,
dass Wild unterhalb einer bestimmten Größe und/oder Gewicht keine wesentliche
Gefahr für
das eigene Kraftfahrzeug darstellen.
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Insbesondere
bei niedrigem Gefahrenpotenzial erfolgen kurze – möglicherweise intermittierende – Bremseingriffe
vorzugsweise mit geringer Verzögerung,
um den Fahrer auf die Gefahr eines Wildwechsels mit diesem haptischen
Warnhinweis aufmerksam zu machen und/oder die Geschwindigkeit des
eigenen Fahrzeugs moderat zu verlangsamen.
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Insbesondere
bei niedrigem Gefahrenpotenzial kann eine Geschwindigkeitsverminderung und/oder
ein haptischer Warnhinweis auch über
eine Drosselung der Gaszufuhr durch Ansteuerung der Motorsteuerung
erfolgen.
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Bei
einer Weiterbildung der Wildwechselwarnvorrichtung sind Mittel vorgesehen,
die einen direkten Eingriff in die Lenkung des Fahrzeugs erlauben.
Diese Mittel sind vorzugsweise als Schnittstelle zu dem Fahrzeuglenksystem
sowie als Steuereinheit zur Ansteuerung des Fahrzeugslenksystems
ausgebildet. Bei einem Eingriff in die Lenkung wird die Fahrtrichtung
des Fahrzeugs geändert.
Vorzugsweise wird die Stärke
und das Vorzeichen der Richtungsänderung
auf Basis der Informationen des GPS-Systems in Verbindung mit den
digitalen Straßenkarten und/oder
auf Basis von Straßeninformationen,
die durch Kamerasysteme erfasst werden, bestimmt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren nach Anspruch
17 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist vorgesehen, dass Ergebnisse aus Sensorsystemen zur Detektion von
lebenden Objekten auf einer Verkehrsstraße verwendet werden. Bei den
lebenden Objekten kann es sich insbesondere um Wild, Fußgänger, Radfahrer, Kinder,
insbesondere Kindergarten- oder Schulkinder handeln. Weiterhin werden
Daten von Datenausgabesystemen berücksichtigt, die relevant für das Auftreten
von lebenden Objekten auf der Verkehrsstraße sind. Diese Informationen
werden verknüpft,
um das Gefahrenpotenzial für
eine Kollision mit einem lebenden Objekt zu bestimmen.
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Vorzugsweise
wird eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 eingesetzt, wobei
insbesondere vorgesehen ist, die Vorrichtung auf die Art des lebenden
Objekts anzupassen: So wird statt der Detektion von Wild und der
Beurteilung der Wildwechselwahrscheinlichkeit eine Detektion von
dem gewählten
lebenden Objekt und die Beurteilung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens
für das
gewählte lebende
Objekt durchgeführt.
Bei der Beurteilung der Wahrscheinlichkeit können Informationen über Radwege,
Schulen, Kindergärten,
Universitäten,
Ferienzeiten, besondere Festivitäten
etc. eingehen. Diese Informationen können durch bilderkennende Systeme
von entsprechenden Straßenschildern
abgelesen werden und/oder über
Telematidienste übermittelt werden
und/oder in digitalen Straßenkarten
oder Datenbanken als zusätzliche
Informationen hinterlegt sein.
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Auf
Grundlage des ermittelten Gefahrenpotenzials werden unfallfolgenvermindernde
und/oder unfallverhindernde Maßnahmen
durchgeführt,
wie sie bereits weiter oben beschrieben sind.
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Weitere
Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele
erläutert.
Es zeigen:
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1 das
Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 ein
Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung
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3 eine
schematische Darstellung einer Verkehrssituation zur Illustration
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird im Block 10 die Wildwechselwarnvorrichtung zunächst gestartet
und initialisiert.
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Nach
dem Start werden kontinuierlich Messwerte von Sensorsystemen und
Daten von Datenausgabesystemen eingelesen und evaluiert. Die Sensorsysteme
sind so ausgebildet, dass deren Messwerte eine direkte Aussage über das
Auftreten von Wild erlauben (Block 20). Die Datenausgabesysteme
dagegen stellen Daten über
die Umgebung zur Verfügung,
die relevant für
die in Block 30 erfolgende Beurteilung einer Wildwechselwahrscheinlichkeit sind.
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Das
oder die Sensorsysteme können
als Kamerasystem, insbesondere Wärmebildkamera und/oder
Umfeldsensorik ausgebildet sein. Die Datenausgabesysteme können als
GPS-System, Uhr, Kalender, Licht- oder Klimasensor ausgebildet sein.
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Die
Evaluierung der Messwerte bzw. der Daten in den Blöcken 20 bzw. 30 erlaubt
eine Aussage, ob ein Wild durch die Sensorsysteme detektiert wurde
sowie über
die Höhe
der Wildwechselwahrscheinlichkeit.
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Anhand
der evaluierten Ergebnisse kann in Block 40 in einem weiteren
Schritt ein Gefahrenpotenzial bestimmt werden. Dabei können wenigstens vier
Klassen oder Fälle
unterschieden werden:
- Fall 1:
kein Wild
detektiert UND Wildwechselwahrscheinlichkeit gering Bei dieser Konstellation
ist das Gefahrenpotenzial gleich Null.
- Fall 2:
kein Wild detektiert UND Wildwechselwahrscheinlichkeit
hoch Das Gefahrenpotenzial wird als mittel eingeschätzt.
- Fall 3:
Wild detektiert UND Wildwechselwahrscheinlichkeit
gering Diese Konstellation ist widersprüchlich, trotzdem wird das Gefahrenpotenzial
hoch eingeschätzt.
- Fall 4:
Wild detektiert UND Wildwechselwahrscheinlichkeit
hoch Das Gefahrenpotenzial wird als sehr hoch eingeschätzt.
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Nach
der Bestimmung des Gefahrenpotenzials werden in Block 50 gegebenenfalls
unfallverhindernde und/oder unfallfolgenvermindernde Maßnahmen
eingeleitet. Die Art der Maßnahme
richtet sich nach dem bestimmten Gefahrenpotenzial:
Im Fall
1 werden keine Maßnahmen
getroffen. Im Fall 2 kann ein Wildwechsel jederzeit auftreten. Auf
diese potenzielle Gefahr wird der Fahrer z.B. durch einen optischen
Warnhinweis aufmerksam gemacht. Im Fall 3 ist die Konstellation
zwar widersprüchlich,
trotzdem werden stärkere
Maßnahmen
als im Fall 2 eingeleitet. So tritt zu dem optischen Warnhinweis
ein akustischer Warnhinweis hinzu, gegebenenfalls kann auch ein
haptischer Warnhinweis erfolgen. Die Fahrerassistenzsysteme und
insbesondere die passiven Sicherheitssysteme werden initialisiert
und konditioniert, um eine maximale Sicherheit für den Fahrer zu gewährleisten.
Im Fall 4 treten zusätzliche
Maßnahmen
hinzu, wenn festgestellt wurde, dass ein Unfall mit dem wild sehr
wahrscheinlich ist. In diesem Fall kann die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs automatisch verringert oder ein Bremsvorgang eingeleitet werden.
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Die 2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Warnung vor lebenden Objekten.
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Die
Vorrichtung umfasst Sensorsysteme 100 und Datenausgabegeräte 200.
Die Sensorsysteme 100 können
beispielsweise als Kamerasystem, Umfeldsensorik oder Wärmebildkamera
ausgebildet sein. Bei den Datenausgabegeräten 200 können insbesondere
GPS-Systeme, ebenfalls Kamerasysteme, Klimasensorik oder Helligkeitssensoren
eingesetzt sein.
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Die
Ergebnisse der Sensorsysteme 100 und der Datenausgabegeräte 200 werden
Mitteln zur Bestimmung eines Gefahrenpotenzials 300 zugeleitet. Diese
Mittel sind als Computer, vorzugsweise als Microcontroller oder
DSPs, ausgebildet und programmtechnisch zur Bestimmung des Gefahrenpotenzials eingerichtet.
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Der
Block 400 umfasst Mittel zur Auswahl und Steuerung von
unfallverhindernden und/oder unfallfolgenvermindernden Maßnahmen.
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Im
Block 500 sind optional Mittel zur Prüfung der Notwendigkeit und/oder
der Plausibilität
der unfallverhindernden und/oder unfallfolgenvermindernden Maßnahmen
vorgesehen.
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Die
Blöcke 600 bis 640 zeigen
die Systeme, die zur Umsetzung der in Block 400 ausgewählten Maßnahmen
eingesetzt werden können:
Der Block 600 repräsentiert
das Warnsystem für
den Fahrer, welches als optisches, akustisches und/oder haptisches
Warnsystem ausgebildet sein kann. Der Block 610 steht für Warnsysteme
für die
lebenden Objekte. Dieses Warnsystem umfasst Schnittstellen zur Übergabe
von Steuerungsbefehlen an die Lichtsteuerung und/oder die Hornsteuerung
des eigenen Fahrzeugs. Der Block 620 zeigt eine Schnittstelle
zur Fahrzeugkontrolle, insbesondere zur Kontrolle des Bremsensystems,
der Motorsteuerung/oder des Lenksystems. Der Block 630 beschreibt
die Schnittstelle zu Fahrerassistenzsystemen, insbesondere zu Bremsassistenten
und Sicherheitssystemen des eigenen Fahrzeugs. Der Block 640 zeigt
ein System zur Rückmeldung
der vorliegenden Informationen der Vorrichtung in 2 z.B.
an Telematikdienste oder an weitere Vorrichtungen in anderen Fahrzeugen.
Als vereinfachte Ausführungs form
der Vorrichtung können auch
entweder Sensorsysteme oder Datenabgabesysteme eingesetzt werden.
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Die 3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation anhand der
die verschiedenen Schritte des Verfahrens nochmals illustriert werden.
Die 3 zeigt den Abschnitt einer gewundenen Straße 7,
auf der sich ein Fahrzeug 1 vorwärts, das heißt in Zeichenebene
von links nach rechts bewegt.
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Das
Fahrzeug 1 verfügt über ein
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Wildwechselwarnvorrichtung.
Die Wildwechselwarnvorrichtung ist bereits gestartet und läuft kontinuierlich. Über die
Datenausgabesysteme, die auch Teil der Wildwechselwarnvorrichtung
sein können,
werden die folgenden Daten eingelesen und bewertet:
Uhrzeit 2/Kalender
(im Fahrzeug 1 integriert):
Es wird eine Uhrzeit von
20:35 Uhr angezeigt. Aus dem Kalender kann abgeleitet werden, dass
Spätsommer
ist und zu dieser Uhrzeit die Abenddämmerung bereits eingesetzt
hat. Bekanntlich ist die Gefahr eines Wildwechsels in der Abenddämmerung
besonders hoch.
Ergebnis: Der Index für die Wildwechselwahrscheinlichkeit
wird erhöht.
Lichtsensor
(im Fahrzeug 1 integriert):
Der Lichtsensor misst
Dämmerlicht
und stützt
somit die Aussage, die durch Uhrzeit/Kalender abgeleitet wurde.
Ergebnis: Der Index für
die Wildwechselwahrscheinlichkeit wird erhöht.
GPS-System 3/Datenbanken 4a/Telematikdienste 4b:
Über einen
Satelliten 3 wird ein GPS-Signal zur Verfügung gestellt,
so dass ein in der Wildwechselwarnvorrichtung integriertes GPS-System
die geographische Lage des Fahrzeuges lokalisieren kann. über Datenbanken 4a/Telematik-Dienste 4b können digitale
Straßenkarten
sowie relevante Daten über
die Umgebung bereitgestellt und/oder angefordert werden. Zu den
relevanten Daten zählen
insbesondere Informationen über
umgebende Waldgebiete 5, Auftreten von Wild 6 in
der Umgebung, Übersichtlichkeit der
Straßenverläufe, Verkehrsdichte,
Abstand der nächsten
Ortschaften, Abstand zu den nächsten
Abzweigungen etc.. Die Existenz und der Informationsinhalt der Warnschilder 8,
die vor einer scharfen Rechtskurve und vor Wildwechsel warnen, werden aus
den digitalen Straßenkarten
ausgelesen und/oder durch einen Telematikdienst 4b mitgeteilt und/oder
mittels eines Kamerasystems und digitaler Bildverarbeitung erkannt.
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Bei
der vorliegenden Verkehrssituation in 3 fährt das
Fahrzeug 1 in ein Waldgebiet 5 mit einer großen Wildpopulation 6 ein.
Durch die scharfen Kurven wird der Straßenverlauf als unübersichtlich für den Fahrer
des Fahrzeugs 1 bewertet. Die Verkehrsdichte ist gering
und der Abstand zu den nächsten
Ortschaften bzw. zu den nächsten
Abzweigungen ist groß.
Ergebnis:
Der Index für
die Wildwechselwahrscheinlichkeit wird erhöht.
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Es
erfolgt zudem eine direkte Detektion des Wildtiers 6 durch
Sensorsysteme, die in der Wildwarnvorrichtung integriert sind. Als
Sensorsystem können
alle in der Erfindungs beschreibung genannten Systeme Einsatz finden.
Bei der Verkehrssituation in 3 wurde
ein Wildtier 6 (Hirsch) durch das Sensorsystem detektiert.
Ferner erfolgt eine Klassifizierung des detektierten Wilds 6 nach
Größe und Masse.
Die Klassifizierung kann alleine auf Grund der Messergebnisse der
Sensorsysteme erfolgen. Ergänzend
oder alternativ können
die Messergebnisse auch mit in Datenbanken gespeicherten Informationen
verglichen werden. So kann beispielsweise ein Bild des Wilds 6 mit
Bildern in einer Datenbank verglichen werden und so das Klassifizierungsergebnis abgeleitet
werden. Zusätzlich
können
zur Klassifizierung Daten von Telematikdiensten 4b und/oder
digitalen Straßenkarten
und/oder Datenbanken 4a herangezogen werden, die Informationen über die
in der Region auftretenden Wildarten bereitstellen.
Ergebnis:
Wild wurde detektiert. Die Größe und die Masse
des Wildes wurden klassifiziert.
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In
einem weiteren Schritt werden die Ergebnisse aus den ermittelten
Daten bzw. Messergebnissen zu einer Aussage über das Gefahrenpotenzial zusammengezogen.
Vorliegend ist von einer sehr hohen Wildwechselwahrscheinlichkeit
auszugehen und es wurde bereits Wild detektiert. Es liegen somit
die Voraussetzungen des Falls 4 in 1 vor, das
Gefahrenpotenzial wird als sehr hoch eingeschätzt.
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Als
unfallfolgenvermindernde Maßnahmen werden
die passiven Sicherheitssysteme, wie z.B. Airbag, automatischer
Gurtstraffer, konditioniert, indem Informationen über eine
drohende Kollision sowie Parameter über die Schwere der drohenden
Kollision an die Sicherheitssysteme übergeben werden.
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Als
unfallverhindernde Maßnahmen
werden optische, akustische und haptische Warnhinweise für den Fahrer
aktiviert. Als optischer Warnhinweis wird beispielsweise eine Warnleuchte
eingeschaltet. Der akustische Warnhinweis kann über einen Warnton oder eine
durch Computerstimme gesprochene Warnung erfolgen. Der haptische
Warnhinweis erfolgt durch das Straffen des Gurtes durch den automatischen
Gurtstraffer.
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Falls
das Fernlicht bei dem Fahrzeug 1 aktiviert ist, wird automatisch
geprüft,
ob eine Umschaltung auf Abblendlicht möglich ist, um eine Blendung des
Wilds 6 zu verringern. Bei der in 2 vorliegenden
Verkehrssituation ist der Straßenverlauf
sehr unübersichtlich,
so dass bei einem automatischen Umschalten auf Abblendlicht zu befürchten ist,
dass der Fahrer die Kontrolle über
das Fahrzeug 1 verliert. Folglich wird die Möglichkeit
der Umschaltung auf Abblendlicht verneint.
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Um
das Wild 6 zu vertreiben wird das Horn des Fahrzeugs 1 aktiviert.
Das Horn kann einen insbesondere auf- und abschwellenden Dauerton und/oder
einen durch Pausen unterbrochenen Ton aussenden. Das Hornsignal
ist gleichzeitig ein akustischer Warnhinweis für den Fahrer des Fahrzeugs 1 sowie
für andere
sich auf der Straße 7 befindliche Fahrzeuge.
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Zur
Vorbereitung von weiteren unfallverhindernden Maßnahmen wird die Notwendigkeit
eines Eingriffs in die Fahrzeugsteuerung geprüft: Die Klassifizierung des
Wilds 6 hat ergeben, dass eine Kollision des Fahrzeugs 1 mit
dem Wild 6 schwerwiegende Folgen für das Fahrzeug 7 hätte. Als
Ergebnis wird der Eingriff in die Feuerzeugsteuerung als notwendig
bewertet. Als erste Maßnahme
wird die Motorleistung gedrosselt und somit die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs 1 verringert. In einem weiteren Schritt wird
geprüft,
wie stark die Verzöge rung
des Fahrzeugs 1 sein müsste,
um die drohende Kollision zu vermeiden. Abhängig von dem Ergebnis wird
ein direkter Bremseingriff durchgeführt. Ergibt die Prüfung, dass
eine Bremsung mit geringer Verzögerung
ausreichend ist, so wird diese vorzugsweise intermittierend durchgeführt, so
dass das durch die Bremseingriffe erzeugte Stakkato von dem Fahrer
des Fahrzeugs 1 als haptischer Warnhinweis aufgenommen wird.
Ergibt die Prüfung,
dass eine Bremsung mit großer
Verzögerung
(insbesondere Notbremsung) durchgeführt werden muss, so wird vor
Durchführung der
Bremsung nochmals überprüft, ob die
Kollision unausweichlich ist. Nachdem in der vorliegenden Situation
keine weiteren Verkehrsteilnehmer in kollisionsgefährdender
Nähe sind
wird eine Notbremsung durchgeführt.
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Das
anhand in der 3 erläuterte Verfahren bzw. Vorrichtung
kann analog auch zur Warnung und Vermeidung von Unfällen bei
anderen lebenden Objekten wie z.B. Radfahrer, Fußgängern und Kindern eingesetzt
werden.