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Die
Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, insbesondere
ein Fahrassistenzsystem zum Vermeiden eines unbeabsichtigten Fahrens
auf einer Gegenfahrbahn.
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Zur
Senkung der Unfallzahlen und zur Verhinderung der damit verbundenen
menschlichen Tragödien,
aber auch zum Senken der hohen Unfall- wie Unfallfolgekosten, sind
seit einigen Jahren so genannte Fahrassistenzsysteme in Gebrauch,
die einen menschlichen Fahrzeugführer
auf der Grundlage von Informationen über seine nähere Umgebung beim Führen des
Kraftfahrzeugs, wie einem Automobil, einem Lastkraftwagen, einem
Motorrad oder dergleichen unterstützen.
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Die
Unterstützung
kann sich, wie bei den üblichen
Navigationssystemen auf ein Geben von Hinweisen beschränken. Andere
Systeme, wie z.B. Einparkhilfen warnen den Fahrzeugführer vor
Gefahren oder anderen Einflüssen.
Eine weitere Kategorie von Fahrassistenzsystemen greift direkt in
die Fahrzeugführung
ein. Hierzu zählen
unter anderem Antiblockiersysteme, Antischlupfregelungen und elektronische
Stabilitätsprogramme,
die besonders bei Sportwagen und übermotorisierten Fahrzeugen
eingesetzt werden, um kleine Überschätzungen
der Fahrer auszubügeln.
Schließlich
sind auch Systeme in der Entwicklung, die die Fahrzeugführung vollständig übernehmen
können.
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Bekannte
Fahrassistenzsystem nutzen Datenbankinformationen meist in Form
digitaler Karten, die in Verbindung mit einer satellitengestützten Positionsbestimmung,
beispielsweise mit dem GPS (Global Positioning System) oder dem
europäisch
geführten
Galileo Satellitennavigationssystem, Informationen über die
nähere
Umgebung eines Fahrzeugs bereitstellen können. Mithilfe einer aktuellen,
satellitengestützten
Positionsbestimmung kann aus der Datenbankinformation ein so genannter "elektronischer Horizont" herausgefiltert
werden, der Daten über
die gerade befahrene Strasse, wie z.B. die Art der Strasse (Autobahn,
Landstrasse, innerstädtische
Strasse, etc.), bevorstehende Abzweigungen oder Kreuzungen und dergleichen
mehr enthält.
Diese Daten stellen einen Auszug aus einer Sammlung genereller Daten über ein
Straßensystem
dar.
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Ergänzt werden
diese generellen Daten bei vielen Fahrassistenzsystemen durch lokale
Daten über
die unmittelbare, aktuelle Umgebung eines Fahrzeugs und durch interne
Daten über
das Fahrzeug selbst. Diese Daten werden mithilfe von Sensoren erhalten.
Aus diesen Daten können
Gefahrensituationen, wie z.B. ein unbeabsichtigtes Abkommen von
einer Fahrspur, oder ein Über-
oder Untersteuern des Fahrzeugs in einer Kurve erkannt und von dem Fahrassistenzsystem,
z.B. durch entsprechende Hinweise an den Fahrzeugführer, diskrete
Lenkkorrekturen oder auch Eingriffe in den Antrieb oder das Bremssystems
des Fahrzeugs entschärft
werden.
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Die
bekannten Fahrassistenzsysteme gehen bei der Beurteilung der lokalen
Verkehrssituation, d.h. der Verkehrssituation, wie sie sich für ein das Fahrassistenzsystem
nutzende Fahrzeug stellt, davon aus, dass der Fahrzeugführer generell
auf der richtigen Spur fährt.
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Bei
Fahrten in einem Land mit Linksverkehr ergeben sich für Fahrzeugführer, die
an das Fahren bei Rechtsverkehr gewöhnt sind jedoch erhebliche Umstellungsschwierigkeiten,
da tiefsitzende Bewegungsautomatismen überwunden werden müssen. Das
Fahren im Linksverkehr verlangt eine umfassende Umstellung. Insbesondere
beim Abbiegen an einer Kreuzung muss der Reflex, in die nun dem
Gegenverkehr reservierte Spur einzubiegen, bewusst überwunden
werden. Selbstverständlich
gilt dies analog auch für
Fahrer aus Ländern
mit Linksverkehr, die ein Fahrzeug in einem Land mit Rechtsverkehr steuern.
Das unbewusste Fahren auf der für
den Gegenverkehr vorgesehenen Straßenseite, d.h. auf der Gegenfahrbahn,
führt häufig zu
gefährlichen
Situationen und schweren Unfällen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrassistenz
für Kraftfahrzeuge
anzugeben, das ein Fahren auf einer für den Gegenverkehr vorgesehenen
Fahrspur erkennt.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der
vorliegenden Erfindung gelöst.
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Die
Erfindung umfasst ein Fahrassistenzsystem für Kraftfahrzeuge mit einer
Datenbankeinrichtung zum Abrufen von Daten, die digitale Karteninformation
enthalten, einer Positionsbestimmungseinrichtung zum Erhalt von
Daten bezüglich
einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und einer Datenverarbeitungseinrichtung
zum Verarbeiten der Daten von zumindest der Datenbankeinrichtung
und der Positionsbestimmungseinrichtung. Die Datenverarbeitungseinrichtung
ist hierbei ausgebildet, auf der Grundlage der Daten von der Positionsbestimmungseinrichtung
und der Daten von der Datenbankeinrichtung Hauptfahrseitendaten
zu erzeugen, die Informationen über
das vorherrschen von Linksverkehr oder Rechtsverkehr an der aktuellen
Position des Kraftfahrzeugs enthalten. Die Datenverarbeitungseinrichtung
ist weiterhin ausgebildet, auf der Grundlage der Hauptfahrseitendaten
und der Daten der Positionsbestimmungseinrichtung Lagedaten zu erzeugen,
die die Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Gegenfahrbahn charakterisieren.
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Die
Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Warnen eines Fahrzeugführers bei
Fahren auf einer für
den Gegenverkehr reservierten Fahrbahn. Das Verfahren weist Schritte
auf zum Bestimmen der aktuellen Position des vom Fahrzeugführer benutzten
Fahrzeugs, zum Bestimmen des Hoheitsgebiets dem die aktuelle Position
zuzurechnen ist, zum Bestimmen, ob in dem Hoheitsgebiet Rechtsverkehr oder
Linksverkehr vorgeschrieben ist, zum Bestimmen der gegenwärtig vom
Fahrzeug benutzten Fahrspur, zum Prüfen, ob diese Fahrspur einer
für den Gegenverkehr
reservierten Fahrspur entspricht, und zum Erzeugen eines Warnsignals,
falls die gegenwärtig
benutzte Fahrspur einer für
den Gegenverkehr reservierten Fahrspur entspricht.
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Die
Erfindung ermöglicht
es automatisch zu erkennen, ob ein Fahrzeug auf einer für den Gegenverkehr
vorgesehenen Fahrspur fährt.
Damit können Personen,
die unbewusst die Gegenfahrbahn benutzen rechtzeitig gewarnt und
gefährliche
Situationen oder Unfälle
somit vermieden werden. Die Erfindung gewährt einem Fahrzeugführer damit
bei Fahrten in ungewohntem Links- oder ungewohntem Rechtsverkehr,
und hier insbesondere beim Abbiegen auf Kreuzungen eine wertvolle
Hilfestellung. Vor allem bei einer Nutzung von Mietwagen, die regelmäßig von
Personen aus anderen Ländern
gefahren werden, aber auch bei einer Wiederumstellung auf den heimatlichen
Links- bzw. Rechtsverkehr wird somit eine erhöhte Verkehrssicherheit erreicht.
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Die
Erfindung wird in ihren abhängigen
Ansprüchen
weitergebildet.
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Für eine verbesserte
Genauigkeit der Bestimmung der Lagedaten umfasst das Fahrassistenzsystem
zweckmäßigerweise
eine Sensoreinrichtung zum Bereitstellen von Daten bezüglich einer
Lage des Kraftfahrzeugs relativ zum Spurverlauf einer Strasse an
der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung
ferner dazu ausgebildet ist, die Lagedaten unter Einbeziehung der
Daten der Sensoreinrichtung zu erzeugen.
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Vorteilhaft
umfasst die Positionsbestimmungseinrichtung eine Empfangseinrichtung
eines Satellitennavigationssystems, da dies eine Positionsbestimmung
an fast allen Orten der Erde gewährleistet.
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Die
Datenbankeinrichtung ist bevorzugt zum Bereitstellen von geographischen
Informationen über den
Grenzverlauf eines Landes ausgebildet, sodass sich über eine
kleine Datenmenge eine effektive Zuordnung einer Positionsbestimmung
zu einem Hoheitsgebiet vornehmen lässt.
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In
einer vorteilhaften Weiterentwicklung umfasst die Sensoreinrichtung
eine Kamera zur videobasierenden Fahrbahnauswertung, sodass bewährte Bildauswertetechniken
für die
Spurerkennung eingesetzt werden können.
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Um
einen Fahrzeugführer
vor einer Gefahrensituation, die durch Fahren auf der falschen Straßenseite
entsteht, warnen zu können
oder um automatisch in die Fahrzeugführung einzugreifen, ist die Datenverarbeitungseinrichtung
bevorzugt dazu ausgebildet, ein Warnsignal auf der Grundlage von
zumindest einem der Lagedaten zu erzeugen. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet, das Warnsignal
auf der Grundlage einer Verknüpfung
von Lagedaten und von Daten bezüglich
Aktuatorensignalen zu erzeugen, um weitere Informationen für die Feststellung
einer tatsächlich
vorhandenen Gefahrenlage zu nutzen. Insbesondere erlauben Daten
bezüglich
Aktuatorensignalen die Informationen über ein Setzen eines Blinkers
enthalten, den Willen eines Fahrers zum Überholen eines anderen Fahrzeugs festzustellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Datenverarbeitungseinrichtung
ausgebildet, das Warnsignal auf der Grundlage einer Verknüpfung von
Lagedaten und Daten der Datenbankeinrichtung bezüglich einer lokalen Straßensituation
zu erzeugen, sodass z.B. in Kreuzungsbereichen oder Straßeneinmündungen
auch dann ein Warnsignal erzeugt wird, wenn das Fahren auf der Gegenfahrbahn
absichtlich erfolgt. Um eine Behinderung von anderen Fahrzeugen
beim Wiedereinscheren in die richtige Fahrspur zu vermeiden, ist
die Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet, das Warnsignal auf
der Grundlage einer Verknüpfung
von Lagedaten und Daten der Sensoreinrichtung bezüglich einer
lokalen Verkehrssituation zu erzeugen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der in dieser Schrift verwendete Begriff "umfassen" das Vorhandensein
der jeweils bezeichneten Gegenstände, Schritte,
Zahlen- oder Bereichsangaben etc. angibt, jedoch keineswegs das
Vorhandensein weiterer zusätzlicher
Gegenstände,
Schritte, Zahlen- oder Bereichsangaben oder dergleichen ausschließt, also nicht
in einem abschließenden
Sinne verwendet wird.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den Ansprüchen
sowie der Figuren. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei
einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
verwirklicht sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert, worin
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1 ein
Blockschaltbild der Grundkomponenten eines Erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems
zeigt,
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2 die
Verknüpfung
von verkehrsrelavanten Daten zum Erzeugen eines Warnsignals illustriert,
und
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3 in
einem Flussdiagramm die von einem Fahrassistenzsystem nach 1 ausgeführten, wesentlichen
Verfahrensschritte zeigt.
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1 zeigt
die Grundkomponenten eines erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10.
In der Figur sind nur diejenigen Komponenten des Fahrassistenzsystems
dargestellt, die zum Verständnis
der vorliegenden Erfindung erforderlich sind. Auf die Darstellung
weiterer, für
den Betrieb des Fahrassistenzsystems notwendiger oder seinen weiteren
Funktionsumfang bestimmender Komponenten wurde im Interesse einer übersichtlichen
Darstellung verzichtet. Dennoch sind diese Komponenten als vorhanden angenommen.
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Das
Fahrassistenzsystem 10 weist eine Datenverarbeitungseinrichtung 1,
eine Datenbankeinrichtung 2, eine Positionsbestimmungseinrichtung 3 und
gegebenenfalls eine Sensoreinrichtung 4 auf. Zusätzlich kann
das Fahrassistenzsystem 10 auch eine Schnittstelle 5 zu
einem Steuersystem des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrassistenzsystem 10 aufweisen,
die Daten der Steuerung und/oder Daten über die Betätigung oder den Zustand von
Aktuatoren an die Datenverarbeitungseinrichtung liefert.
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Die
Datenbankeinrichtung 2 ermöglicht das Abrufen von Daten,
die digitale Karteninformationen enthalten. Die Daten der digitalen
Karteninformation können
dabei in der Datenbankeinrichtung 2 selbst gespeichert
sein. Die Einrichtung 2 kann die Daten jedoch alternativ
oder ergänzend
hierzu mittels einer Netzwerkschnittstelle, beispielsweise einem
Sende-Empfangsgerät zur Anbindung
an ein mobiles Kommunikations- bzw.
Nachrichtennetzwerk von einem, zur Datenbankeinrichtung 2 und
auch zum Fahrzeug externen Datenspeicher abrufen. Unter einer digitalen
Karteninformation wird im Rahmen dieser Anmeldung jede Information
verstanden, die in Form digitaler Daten geographische Informationen bezüglich einer
bestimmten Position oder Fläche
der Erdoberfläche
darstellt. Dazu zählen
insbesondere Angaben über
die Lage und den Verlauf von Strassen, deren Art oder Bestimmung,
d.h. ob es sich z.B. um eine Schnellstrasse oder eine Einbahnstrasse handelt.
Dazu zählen
aber auch Informationen über das
Gelände,
wie z.B. Steigungen bzw. Gefälle
oder die Zugehörigkeit
des Geländes
zu einem bestimmten politischen Hoheitsgebiet.
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Die
geographischen Informationen können hierbei
direkt oder indirekt über
die Daten der digitalen Karteninformationen zugänglich sein. Beispielsweise
kann eine Datensammlung als ein Kartenwerk für eine bestimmte Region eines
bestimmten Hoheitsgebiets bezeichnet sein. Ein Hoheitsgebiet kann jedoch
auch über
Daten bestimmt werden, die beim Anmelden an einer Basisstation eines
Mobilfunkbetreibers übertragen
werden.
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Die
Positionsbestimmungseinrichtung 3 liefert Daten über einen
aktuellen Aufenthaltsort eines Kraftfahrzeugs. Soweit nicht anders
angegeben, wird immer angenommen, das es sich bei einem erwähnten (Kraft-)fahrzeug
um dasjenige handelt, welches das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem nutzt. Die
Positionsdaten werden bevorzugt mithilfe eines Satellitenna vigationssystems
wie GPS, Galileo oder GLONASS erstellt. Hierzu umfasst die Positionsbestimmungseinrichtung 3 eine
Sende-Empfangseinheit, die zu einer oder mehreren der angegeben
oder zu weiteren Satellitennavigationssystemen kompatibel ist. Bei
Tunnelfahrten oder in gebirgigen Regionen, in denen Abschattungen
der Satelliten zu befürchten
sind, sowie zur Ergänzung
und Verbesserung der Ortungsgenauigkeit können auch landgestützte Navigationssysteme über die
Sende-Empfangseinheit
genutzt werden. Alternativ oder ergänzend bietet sich eine Ortung
der eigenen Position über
Netzwerke von Mobilfunkbetreibern an. Ferner können auch Daten von Sensoren,
wie beispielsweise Kilometerzähler
oder dergleichen für
die Positionsbestimmung genutzt werden. Hierüber kann eine aktuelle Position
relativ zu einer vorbekannten Position, beispielsweise einer zuvor
passierten und in der digitalen Karte identifizierten Straßenabzweigung sehr
genau bestimmt werden. Diese Art der Bestimmung einer aktuellen
Position eignet sich vor allem als Ergänzung zur Satellitennavigation,
einerseits um die Genauigkeit der Ortung zu erhöhen, andererseits um eine Ortung
in Regionen zu ermöglichen,
die zumindest teilweise keine Funkverbindung zu den Navigationssatelliten
zulassen, beispielsweise in Tunneln oder tiefen Taleinschnitten.
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Die
Sensoreinrichtung 4 eines erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 liefert
Daten über die
Lage des Kraftfahrzeugs relativ zum Verlauf der Fahrspuren einer
Strasse an der aktuellen Position des Fahrzeugs. Aus diesen Daten
wird von der Datenverarbeitungseinrichtung 1 ermittelt,
auf welcher Spur der Strasse sich das Fahrzeug gerade befindet. Hierzu
kann eine videobasierte Fahrbahnauswertung genutzt werden, wie sie
bei LDW-Systemen (Lane Departure Warning) eingesetzt werden. Die
Sensoreinrichtung besitzt hierbei eine hochdynamische, meist CMOS-Kamera,
die bei Automobilen und Lastkraftwagen vorzugsweise im Bereich des
Innenspiegels hinter der Windschutzscheibe integriert, die Fahrbahnmarkierungen
erkennt und anhand der so detektierten Begrenzungslinien den Spurverlauf
der befahrenen Straße,
d.h. den Verlauf der Fahrbahnen dieser Strasse erfasst. Über den
Sichtwinkel der Kamera ergibt sich schließlich die Lage des Kraftfahrzeugs
relativ zum Spurverlauf der Strasse. Bei Motorrädern wird eine entsprechende
Kamera im Frontbereich montiert.
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In
der Datenverarbeitungseinrichtung 1 werden die Daten von
der Datenbankeinrichtung 2, der Positionsbestimmungseinrichtung 3 und
gegebenenfalls der Sensoreinrichtung 4 so miteinander verknüpft, dass
die Lage des Fahrzeugs in Bezug auf eine Gegenfahrbahn, d.h. eine
für den
Gegenverkehr vorgesehene Fahrspur, festgestellt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bestimmt die Datenverarbeitungseinrichtung 1 hierzu auf
der Grundlage der von der Positionsbestimmungseinrichtung 3 erhaltenen
Positionsdaten die Lage des Fahrzeugs innerhalb eines geographischen Zusammenhangs.
Dieser besteht in einer auf die Positionsdaten bezogenen Auswahl
von Daten aus einer digitalen Karteninformation. Die Daten der Auswahl
werden über
die Datenbankeinrichtung 2 von einem internen oder externen
Speichermedium abgerufen.
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Ein
entsprechend erstellter geographischer Zusammenhang ist unter der
bereits erwähnten
Bezeichnung "elektronischer
Horizont" bekannt,
der unter Verwendung von Positionsinformation die in einer digitalen
Karte hinterlegten positionsbezogenen Straßendaten digital so filtert,
dass nur Daten über
die gerade befahrene Strasse im näheren Umkreis des Fahrzeugs
aus dem Kartenwerk extrahiert werden. Insbesondere enthält der elektronische
Horizont auch Informationen über
das Hoheitsgebiet, in dem sich das Fahrzeug gerade befindet.
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Der
geographische Zusammenhang ist jedoch nicht auf einen elektronischen
Horizont beschränkt.
Geographische Informationen bezüglich
einer bestimmten Position auf der Erdoberfläche, d.h. digitale Karteninformation,
kann auch über
andere Datenbanken erhalten werden, beispielsweise über Mobilfunknetze
die eine GSM (Global System for Mobile Communication) Positionsermittlung
ermöglichen,
und/oder eine Länderkennung übermitteln.
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Liegen
die Positionsdaten von der Positionsbestimmungseinrichtung 3 vor,
kann die Lage innerhalb eines Hoheitsgebiets auch über digitale
Karten ermittelt werden, deren geographische Information sich auf
den Grenzverlauf eines Hoheitsgebiets beschränkt. Die damit verbundene Information
ist sehr gering, auch dann, wenn diese Informationen einen Großteil der
Länder
dieser Erde umfassen. Sie kann daher in einer kleinen Datenbank
intern zur Datenbankeinrichtung 2 gespeichert werden und
ermöglicht
die Identifizierung eines Hoheitsgebiets unabhängig von einem datenintensiven,
regional eingeschränkten
digitalen Kartenwerk.
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Durch
Zugriff auf Information, beispielsweise eine Tabelle die angibt,
in welchen Hoheitsgebieten Rechtsverkehr und in welchen Hoheitsgebieten Linksverkehr
herrscht, ermittelt die Datenverarbeitungseinrichtung 1 aus
der Information über
das Hoheitsgebiet Daten über
die Hauptfahrseite des jeweiligen Landes, d.h. über die Straßenseite,
auf der das Fahren in dem jeweiligen Land vorgeschrieben ist.
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In
einem weiteren Prozess verknüpft
die Datenverarbeitungseinrichtung 1 die Daten über die
aktuell gültige
Hauptfahrseite mit den Daten über
den aktuellen Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs. Vorzugweise werden
hierzu die von der Positionsbestimmungseinrichtung 3 ermittelten
Positionsdaten zur Bestimmung der relativen Lage des Fahrzeugs auf der
benutzten Strasse genutzt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verwendet die Datenverarbeitungseinrichtung 1 auch
die Daten der Sensoreinrichtung um die relative Lage des Fahrzeugs
auf der benutzten Strasse zu bestimmen.
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Auf
Grundlage dieser Bestimmung erzeugt die Datenverarbeitungseinrichtung 1 Daten,
die angeben ob sich das Kraftfahr zeug auf der vorgeschriebenen Fahrspur
oder auf der Gegenfahrbahn befindet. In diesem Prozessschritt werden
Fahrspurinformationen, die beispielsweise direkt oder indirekt von der
Datenbank ausgelesen werden können
oder über der
Sensoreinrichtung ermittelt wurden, analysiert und darauf aufbauend
die für
den Gegenverkehr reservierten Fahrspuren ermittelt. Auf dieser Grundlage
wird die vom Fahrzeug benutzte Fahrspur ermittelt und ihre Zugehörigkeit
zu einer der Gegenverkehrsspuren überprüft. Ergebnis dieser Überprüfung sind Lagedaten,
deren Inhalt die Zugehörigkeit
der aktuell benutzten Fahrbahn entweder zu einer Gegenspur oder
zu einer zulässigen
Fahrspur angeben.
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Gibt
zumindest eines der Lagedaten an, dass sich die gerade befahrene
Fahrspur auf einer für
den Gegenverkehr reservierten Straßenspur befindet, erzeugt die
Datenverarbeitungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform
ein Warnsignal, das für
eine akustische, optische oder haptische Warnung des Fahrzeugführers genutzt
werden kann. Das Warnsignal kann hierbei direkt zum Erzeugen der
entsprechenden Warnungen verwendet werden, es kann aber auch von
der Datenverarbeitungseinrichtung 1 mit weiteren Daten
verknüpft
werden, um z.B. eine Warnung des Fahrers von weiteren Faktoren,
wie beispielsweise einem gerade stattfindenden Überholmanöver abhängig zu machen. In diesem Falle
ist das Warnsignal eine, wenn auch wesentliche Variable einer umfassenden
Warnstrategie.
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Die
für die
Warnstrategie erforderlichen verkehrsrelevanten Daten können, wie
in der 2 dargestellt, von verschiedenen Systemen des
Fahrassistenzsystems für
eine Warnsignalverarbeitungseinrichtung 15 der Datenverarbeitungseinrichtung 1 bereitgestellt
oder abgerufen werden. Hierzu zählen, wie
bereits ausgeführt,
den Fahrweg kennzeichnende Daten 11a, wie z.B. die Art
der Strasse, die Anzahl der darauf verfügbaren Fahrspuren, die Landeszughörigkeit
der Strasse usw., die von dem für
die Erstellung eines geographischen Zusammenhangs verantwortlichen
Prozess 11, beispielsweise einem elektronischen Horizont,
erzeugt werden. Ebenso bilden die von der Po sitionsbestimmunseinrichtung 3 und
gegebenenfalls die von der Sensoreinrichtung 4, beispielsweise
einer videobasierten Fahrspurauswertung 12 verfügbaren Daten
bezüglich
der aktuellen Lage des Fahrzeugs relativ zum Spurverlauf der Strasse 12a,
wie oben beschrieben eine der Grundlagen für das Erzeugen eines Warnsignals.
Um ein fallspezifisches Warnsignal 15a zu erzeugen wird
in einer bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 das
Warnsignal mit Aktuatorendaten 13a und/oder zusätzlichen
Sensordaten 14a einer weiteren Sensoreinrichtung 14 verknüpft.
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Die
Aktuatorendaten 13a sind Daten, die entweder für die Ansteuerung
von Aktuatoren 13, beispielsweise einem Blinker, von einer
Steuereinheit des Kraftfahrzeugs erzeugt wurden, oder von den Aktuatoren 13 selbst
als Zustandsdaten verfügbar
sind. Damit lässt
sich feststellen, ob der Fahrzeugführer das Kraftfahrzeug absichtlich
oder ungewollt auf die Gegenfahrbahn gelenkt hat. Denn das Setzen
eines Blinkers gibt i.A. die Absicht des Fahrzeugführers zum
Fahrspurwechsel und beim Wechsel auf eine Gegenfahrbahn die Absicht
zum Überholen
eines vorausfahrenden Fahrzeugs an. Da ein Überholmanöver in der Regel zeitlich auf
einen kurzen Zeitraum beschränkt
sein sollte, wird die Warnung des Fahrers nur für eine bestimmte, für die häufigsten Überholvorgänge typische
Zeit unterdrückt.
Da an Kreuzungen, Einmündungen
und Ausfahrten keine Überholmanöver vorgenommen
werden sollen, wirkt das Blinkersignal jedoch nicht unterdrückend für die Warnung, wenn
der geographische Zusammenhang (z.B. der elektronische Horizont)
anzeigt, dass sich das Fahrzeug zu einer entsprechenden lokalen
Straßensituation
hin oder sich in ihr bewegt.
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Analog
zu dem beschriebenen Blinkersignal können auch Daten 14a einer
weiteren Sensoreinrichtung 14 mit dem Warnsignal verknüpft werden
um den Fahrzeugführer
abhängig
von einer lokalen Verkehrssituation zu warnen. Bevorzugt werden
hierbei Daten eines Spurwechselassistenten verwendet, der auf der
Grundlage der Beobachtung des rückwärtigen Verkehrs
entscheidet, ob ein Spurwechsel gefahrlos möglich ist. Befindet sich in
der Spur, in die der Fahrer wechseln will ein Fahrzeug in zu kurzem Abstand
oder fährt
es mit einer für
den vorhandenen Abstand zu großen
Relativgeschwindigkeit, erzeugt der Spurwechselassistent ein Warnsignal,
das vor einem Spurwechsel warnt. Dieses Warnsignal wird mit dem
Warnsignal der Datenverarbeitungseinrichtung 1 so verknüpft, dass
der Fahrzeugführer
solange keine Warnung wegen Fahrens auf der Gegenfahrbahn erhält, solange
kein gefahrloses Einscheren in eine für die Fahrtrichtung vorgesehene
Fahrspur möglich ist.
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Das
von der Einrichtung zur Warnsignalverarbeitung 15 bereitgestellte
Signal wird zweckmäßigerweise über die
Schnittstelle 5 an eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs
weitergeleitet. Dort wird es zur Steuerung eines Warnsignalgebers
aufbereitet und/oder einer Fahrdynamikkomponente des Fahrzeugs für z.B. einen
diskreten Eingriff in die Lenkung übergeben. Der Eingriff in die
Lenkung kann sich darauf beschränken
auf haptische Weise die Aufmerksamkeit des Fahrers auf sein Fehlverhalten
zu richten, indem z.B. ein kleines Drehmoment auf das Lenkrad in
Richtung des Wiedereinscherens ausgeübt wird. Bei großer Gefahr
kann die Lenkung das Fahrzeug auch selbständig in eine richtige Spur
zurückführen.
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Vorzugsweise
wird der Fahrzeugführer
stets über
einen Warnsignalgeber gewarnt. Hier kann eine akustische Einrichtung,
wie beispielsweise eine Audioanlage des Fahrzeugs zur Wiedergabe
einer sprachbasierenden Warnbotschaft verwendet werden. Auch kann über einen
elektroakustischen Wandler ergänzend
oder ausschließlich
ein Signalton als Warnung abgestrahlt werden. Optische Warnsignale,
wie z.B. eine Blinkleuchte im Sichtbereich des Fahrers können ebenfalls
verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
die Warnung haptisch über
das Lenkrad an den Fahrer übertragen,
beispielsweise durch Erzeugen einer leichten Vibration am Lenkrad.
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3 zeigt
in einem Flussdiagramm die grundlegenden Schritte eines Verfahrens,
wie es von der Datenverarbeitungs einrichtung 1 in Kooperation mit
der Datenbankeinrichtung 2, der Positionsbestimmungseinrichtung 3 und
gegebenenfalls der Sensoreinrichtung 4 durchgeführt wird.
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Nach
dem Start des Systems in Schritt S0 wird mittels der Positionsbestimmungseinrichtung 3 die
aktuelle Position des Fahrzeugs in Schritt S1 bestimmt. Darauf aufbauend
bestimmt die Datenverarbeitungseinrichtung 1 in Schritt
S2 unter Zuhilfenahme der, mittels der zuvor bestimmten Position
gefilterten digitalen Karteninformationsdaten das Hoheitsgebiet,
dem die aktuelle Position zuzuordnen ist. Mit dieser Information
wird in Schritt S3 die Hauptfahrrichtung für die gegenwärtige Strasse
bestimmt, d.h. die Seite der Strasse, auf der im Regelfall gefahren
werden muss. Hieraus ergeben sich die für die gegenwärtige Fahrtrichtung
zugelassenen Fahrspuren. Im folgenden Schritt S4, der dem Schritt
S3 auch vorausgehen kann, wird mithilfe der Positionsbestimmungseinrichtung 3 und
eventuell der Sensoreinrichtung 4 die gegenwärtig vom
Fahrzeug genutzte, d.h. befahrene Spur bestimmt. Ist diese mit einer
nach Schritt S3 ermittelten Gegenfahrbahn identisch, wie in der
Abfrage von Schritt S5 geklärt
wird, wird in Schritt S6 ein Warnsignal über die Warnsignalverarbeitungseinrichtung 15 der
Datenverarbeitungseinrichtung 1 erzeugt. Ist dies nicht
der Fall, wird in Schritt S7, der auch dem Schritt S6 folgt, überprüft, ob die
Fahrt bereits beendet ist. Falls dies zutrifft, endet das Verfahren
in Schritt S8, ansonsten kehrt das Verfahren zur erneuten Positionsbestimmung
in Schritt S1 zurück.
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Das
beschriebene Verfahren kann, wie oben näher ausgeführt so erweitert werden, dass
ein Erzeugen eines Warnsignals von weiteren Straßensituations- oder Verkehrssituationsdaten
abhängig
gemacht wird. Hierzu enthält
Schritt S6 mehrere Teilverfahren, die z.B. das Unterdrücken des
Warnsignals, wenn ein Aktuatorensignal den aktiven Willen des Fahrzeuglenkers
zum Spurwechsel anzeigt oder ein Wiedereinscheren in eine geeignete
Fahrspur gegenwärtig
nicht gefahrlos möglich
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
ein rechtzeitiges Warnen von Fahrzeugführern, die unbewusst auf einer
für den
Gegenverkehr vorgesehenen Fahrspur fahren. Damit werden gefährliche
Situationen und schwere Unfälle
vermieden. Dies gilt insbesondere für ein Fahren im ungewohnten
Linksverkehr oder umgekehrt im ungewohnten Rechtsverkehr wo sich
folgenschwere Fehler beim Abbiegen verhindern lassen, aber auch
bei der Wiederumstellung auf den heimatlichen Verkehr. Der vorgestellte
Linksverkehr-/Rechtsverkehrassistent erhöht die Sicherheit vor allem
für Mietwagen,
die häufig
von Fahrern aus Ländern
mit einer anderen Verkehrsseitenregelung genutzt werden.
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- 1
- Datenverarbeitungseinrichtung
- 2
- Datenbankeinrichtung
- 3
- Positionsbestimmungseinrichtung
- 4
- Sensoreinrichtung
- 5
- Schnittstelle
zu Steuersystem
- 10
- Fahrassistenzsystem
- 11
- Prozess
zum Erstellung eines geographischen Zusammenhangs
- 11a
- Fahrweg
kennzeichnende Daten
- 12
- Fahrspurauswertung
- 12a
- Daten über Fahrzeuglage
in Bezug auf Fahrbahnspuren
- 13
- Aktuatoren/Aktuatorensteuerung
- 13a
- Aktuatorendaten
- 14
- weitere
Sensoreinrichtung
- 14a
- Daten
der weiteren Sensoreinrichtung
- 15
- Warnsignalverarbeitung
- S0
bis S8
- Verfahrensschritte