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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrerinformation
und Fahrerassistenz, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Stand der Technik
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Vorrichtungen
und Verfahren zur Fahrerinformation und Fahrerassistenz sind bereits
seit längerem
bekannt. Beispielsweise gibt es derzeit für Kraftfahrzeuge Systeme, welche
eine verbesserte Rundumsicht gewähren,
indem sie dem Fahrer mit elektronischen Mitteln eine Rundumsicht
auf einen Monitor oder Ähnliches
projizieren. Dabei wird die Rundumsicht beispielsweise zur Objekterkennung
oder als Spurwechselassistent eingesetzt. Bei der Objekterkennung
wird ein Objekt detektiert und der Fahrer wird daraufhin über einen
akustischen Warnton auf das Objekt aufmerksam gemacht. Bei einem
Spurwechselassistenten wird der Bereich seitlich des Fahrzeugs beobachtet
und der Fahrer des Fahrzeugs wird über einen Warnton oder eine
Leuchte gewarnt, dass seitlich im Bereich des Fahrzeugs sich ein
Objekt, wie ein anderes Fahrzeug, befindet. Auch wird bei dem Spurwechselassistenten
geprüft,
ob von der linken Spur ein Fahrzeug kommt und es so zu einer kritischen
Situation kommen könnte.
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Die
DE 102 44 205 A1 offenbart
eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei welchem das Umfeld des Fahrzeugs
und die Bewegungsgrößen des
Fahrzeugs überwacht
werden und ein Vorfahrtmissachtungsmaß und ein Kollisionsgefährdungsmaß bestimmt
wird, wobei bei Erreichen einer Gefährdungsstufe Schritte zur Verringerung
der Kollisionsgefahr eingeleitet werden.
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Alle
bisher bekannten Systeme führen
lediglich eine Momentanbetrachtung durch und machen nur eine Abschätzung der
momentanen Situation. Die bekannten Systeme sind nicht in die Zukunft
gerichtet und geben dem Fahrer des Fahrzeugs keine Empfehlung, wann
er beispielsweise eine Linksabbiegung im Speziellen auch über Gegenverkehr
vorteilhaft durchführen
kann, falls dies derzeit nicht möglich
ist, noch geben die heutigen Systeme eine Empfehlung zur Bewältigung
der derzeitigen Verkehrssituation.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur verbesserten Fahrerinformation und Fahrerassistenz zur Verfügung zu stellen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung zur Fahrerinformation und Fahrerassistenz
mit einer Steuereinheit und Ausgabemitteln zur Fahrerinformation,
wobei die Vorrichtung mit elektronischen Systemen und/oder Sensoren
in Daten- und/oder Signalverbindung steht und anhand der zur Verfügung stehenden
Daten und/oder Signalen eine Empfehlung für den Fahrer zur Bewältigung
der aktuellen Verkehrssituation bestimmbar ist und diesem dem Fahrer
mittels der Ausgabemittel, wie beispielsweise mittels Sprachdialog
oder optischem Dialog, ausgebbar ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn im weiteren Umfeld des mit der Vorrichtung
ausgestatteten Fahrzeugs eine Objektanalyse durchführbar ist
und beispielsweise für
einen Linksabbiegevorgang Lücken
zwischen den Fahrzeugen des Gegenverkehrs erkannt werden und bei
deren Geeignetheit für
einen Linksabbiegevorgang eine entsprechende Empfehlung und/oder
Handlungsunterstützung
signalisierbar ist. Dabei kann vorteilhaft der beabsichtigte Linksabbiegevorgang
dadurch erkannt werden, dass der Fahrer einen Sprachdialog startet
oder ein Blinker gesetzt ist und/oder gegebenenfalls kann auf eine Karteninformation
eines Navigationssystems zurückgegriffen
werden, um eine Straße
zu identifizieren, in die gegebenenfalls eingebogen werden soll.
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Das
weitere Umfeld stellt zumindest ein Umfeld dar, das in etwa in einem
Bereich von 30 m, vorzugsweise von 50 m, 100 m oder mehr liegt,
wobei diese Werte zumindest für
die Richtung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gilt, wobei dies gegebenenfalls auch
die potentielle Fahrtrichtung nach Abbiegen umfasst sein sollte
und für
Richtungen seitlich neben dem Fahrzeug bzw. hinter dem Fahrzeug
davon auch Abweichungen zum Geringeren möglich sind.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht alle Daten
und/oder Signale und/oder Informationen selbst ermittelt, sondern
auf im Fahrzeug ohnehin vorhandene Systeme und/oder Vorrichtungen
zugreifen kann und zumindest mit einzelnen oder mit all diesen Vorrichtungen der
Fahrerassistenz und -information in Daten- und/oder Signalverbindung über eine
Software und Hardwareplattform steht: dies sind zum Beispiel Vorrichtungen
zur Rundumsicht, Vorrichtungen zur Objekterkennung, ein Navigationssystem
mit/ohne Traffic Message Channel (TMC), ein Spurwechselassistent,
Regensensoren, Außentemperatursensoren, Vorrichtungen
zur Abstandsregelung, das ABS-Bremssystem, das Antischlupfregelungssystem,
das ESP-System und/oder
weitere Systeme.
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Zur
Fahrerinformation ist es vorteilhaft, wenn als Ausgabemittel optische
und/oder akustische Ausgabenmittel vorhanden sind, wobei die akustischen Ausgabemittel
bevorzugt einen Lautsprecher zur Ausgabe eines Warntons oder zur
Sprachausgabe umfassen und die optischen Ausgabemittel bevorzugt
eine Anzeige auf einem Display oder Bildschirm und/oder auf einem
so genannten Head-up-Display umfassen.
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Die
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens gelöst durch ein Verfahren zum
Betreiben einer Vorrichtung zur Fahrerinformation und -assistenz
mit einer Steuereinheit und Ausgabemitteln zur Fahrerinformation
und -assistenz, wobei die Vorrichtung mit elektronischen Systemen
und Sensoren in Daten- und Signalverbindung steht und die eingehenden
Daten und Signale verarbeitet und anhand der zur Verfügung stehenden
Daten und Signalen eine Empfehlung und/oder Handlungsunterstützung für den Fahrer
zur Bewältigung
der aktuellen Verkehrssituation bestimmt und diese dem Fahrer mittels
der Ausgabemittel ausgibt, sowie an den mit dem Fahrer kontinuierlich
stattfindenden Dialog anpasst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend
wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Verkehrssituation; und
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2 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Bevorzugte Ausführung der
Erfindung
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation 1 an
einer Kreuzung 2 zweier Straßen 11, 12.
Dabei ist an einer Kreuzung mit Ampelschaltung 3 ein Fahrzeug 4 dargestellt,
das auf einer geplanten Route 5 an der Kreuzung 2 links abbiegen
möchte.
Allerdings kommen aus der entgegengesetzten Fahrtrichtung eine Reihe
von Fahrzeugen 6, 7, 8, 9, 10 dem
Fahrzeug 4 entgegen, so dass das Fahrzeug 4 nicht
unmittelbar nach links abbiegen kann. Zwischen den Fahrzeugen 6 bis 10 sind üblicher
Weise abstandsbedingte Lücken
vorhanden. Besonders gekennzeichnet sind dabei erste Lücke 13 und
die zweite Lücke 14.
Dabei ist die Lücke 13 kleiner
im Abstand zwischen den Fahrzeugen 8 und 9 als
die Lücke 14 zwischen
den Fahrzeugen 9 und 10.
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Ein
Abbiegen des Fahrzeuges 4 ist somit frühestens unter Nutzung der Lücke 13 möglich, wobei dies
gegebenenfalls zu einem Abbiegevorgang unter erhöhtem Risiko führen könnte, weil
die Lücke 13 gegebenenfalls
in ihrer Ausdehnung zu gering ist. Günstiger ist hingegen die Lücke 14 hinsichtlich
des Linksabbiegevorgangs des Fahrzeugs 4. Für den Fahrer
des Fahrzeuges 4 ist es daher besonders hilfreich, wenn
er durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Fahrerinformation und -assistenz auf die für ihn in der Regel noch nicht
erkennbare Lücke 14 hingewiesen
wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Fahrerinformation und -assistenz erkennt anhand von Sensorsignalen
und mit ihr zumindest signalverbundenen elektronischen Einheiten
oder Systemen die Verkehrssituation im weiteren Umfeld des Fahrzeugs und
gibt dem Fahrer aufgrund dieser Daten eine Empfehlung, sowie gekoppelt
mit den angebundenen Assistenzsystemen eine Handlungsunterstützung.
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Bei
einer beabsichtigten Linksabbiegung kann beispielsweise eine Empfehlung
erfolgen, ob und wann eine geeignet große Lücke im Gegenverkehr kommt,
damit diese zur Linksabbiegung benutzt werden kann, wie beispielsweise
die Lücke 14 in 1.
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Bei
einem beabsichtigten Spurwechsel kann ebenfalls eine ausreichend
große
Lücke auf
der zum Wechsel beabsichtigten Spur erkannt werden, so dass der
Spurwechsel möglichst
gefahrlos gestaltet werden kann.
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Die
Empfehlung für
den Fahrer kann vorteilhaft akustisch über eine Sprachinformationsausgabe und/oder
optisch über
einen Display erfolgen, wobei die Ausgabe der Empfehlung durch den
Fahrer auswählbar
ist. Er kann somit das von ihm bevorzugte Mittel auswählen und
von ihm weniger gewünschte Mittel
abschalten.
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Die 2 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100.
Die Vorrichtung weist einen Speicher 101 und eine Steuereinheit 113 auf
und Ausgabemittel 110, 111. Dabei sind die Ausgabemittel 110 akustische
Ausgabemittel, wie beispielsweise ein Lautsprecher zur Warnton oder
Sprachausgabe. Die optischen Ausgabemittel 111 können beispielsweise
als Anzeige auf einem Display oder Bildschirm dargestellt werden.
Auch kann ein so genanntes Head-up-Display realisiert sein, womit
eine optische Information in das Sichtfeld des Fahrers projiziert
werden kann. Das Display kann gegebenenfalls auch ein Display eines
Fahrzeugnavigationssystems und/oder Fahrzeuginfotainmentsystems
sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Fahrerinformation 100 steht zumindest zeitweise oder
in kontinuierlicher Signalverbindung mit insbesondere einer oder
allen der folgenden Vorrichtungen: Vorrichtungen zur Rundumsicht 102,
Vorrichtungen zur Objekterkennung 103, Spurwechselassistent 104, Regensensoren 105,
Außentemperatursensoren 106,
Abstandsregelung 107, mit einem Navigationssystem mit/ohne
Traffic Message Channel (TMC), mit dem ABS-Bremssystem 108,
einer Vorrichtung zur Antischlupfregelung 109 und einem
ESP-System 112 etc.
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Dabei
erhält
die erfindungsgemäße Vorrichtung
Signale und/oder Daten der mit ihr verbundenen Systeme und erkennt
darauf hin die aktuelle Verkehrssituation und in diesem Zusammenhang
auch die das Fahrzeug umgebenden Objekte. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht nur die momentane Verkehrssituation im direkten Umfeld des
Fahrzeugs bewerten, sondern auch die zeitnahe Verkehrssituation
aufgrund der erkannten weiter entfernten Objekte und deren erkannten
Bewegung, sowie der über
das Navigationssystem erkannten Verkehrslage. Wesentlich bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Beobachtung von Fahrzeugen im weiteren Umfeld, das sich
nicht nur auf das nächst gelegene
Fahrzeug oder Objekt bezieht, sondern auch weiter entfernte Fahrzeuge
oder allgemein Objekte umfasst. So wird bei einer Gegenverkehrsituation
beim Linksabbiegen nicht nur das nächste entgegenkommende Fahrzeug
erfasst, sondern auch diesem folgende Fahrzeuge und die dazwischen
liegenden Lücken,
um eine möglichst
umfassende Gesamtverkehrssituation zu erfassen.
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Durch
diese Daten und Signale erkennt die erfindungsgemäße Vorrichtung
beispielsweise die Verkehrslücken 13 und 14 in
der in 1 dargestellten Verkehrssituation, die für den Fahrer
selbst in der Regel so noch nicht erkennbar ist.
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Auch
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 über die
Temperaturinformation des Temperatursensors 106 und/oder
mit den Signalen des Regensensors 105 eine Abschätzung der
Eigenschaften des Untergrunds, wie der Fahrbahn, machen. Auch können Systeme,
wie das ABS-System 108, das ESP-System 112 oder
eine Antischlupfregelung 109 mit ihren Daten herangezogen
werden, um den Reibwert des Untergrunds des Fahrzeugs zu bestimmen,
um daraus eine Abschätzung
für eine
mögliche Beschleunigung
des Fahrzeugs abzuleiten, um zu ermitteln, welche Lücke im Gegenverkehr
für einen
Abbiegevorgang ausreichend sein könnte.
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Die
Vorrichtung zur Fahrerinformation und -assistenz kann aufgrund der
erfassten Gesamtverkehrssituation im weiteren Fahrzeugumfeld entweder eine
Handlungsunterstützung
geben und/oder Vorschläge
zur Nutzung sich bietender entdeckter Dicken beispielsweise zum
Linksabbiegen unterbreiten.
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Besonders
vorteilhaft nutzt die erfindungsgemäße Vorrichtung neben den erkannten
Objekten im Umfeld auch weitere Informationen im Umfeld, wie eine
Analyse des bisherigen Fahrverhaltens, beispielsweise in Bezug auf
Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Kurvenbeschleunigungen etc,
die Wetterlage, den Fahrbahnzustand, das Fahrzeugverhalten der entgegenkommenden
Fahrzeuge, wie insbesondere Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung,
Informationen zu Ampelphasen, Fußgänger- und/oder Fahrradfahrererkennung
im Rahmen der Objekterkennung. Die Fußgänger- und/oder Fahrradfahrererkennung
kann vorteilhaft die am linken Fahrbahnrand sich befindlichen oder
bewegenden Fußgänger oder
Fahrradfahrer erkennen und deren Verhalten aus deren Geschwindigkeit
ermitteln, so dass beispielsweise im Vorfeld erkannt werden kann,
dass bei einem Abbiegevorgang auf diese Objekte evtl. beim Überqueren
der Straße gewartet
werden müsste
und dadurch evtl. der Gegenverkehr zum Anhalten oder Warten gezwungen sein
könnte,
da das Fahrzeug die Gegenspur evtl. nicht freigeben könnte.
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Unter
den obigen Daten kann ein Benutzerprofil ausgearbeitet werden und
abgespeichert sein, das sich aus den Daten des bisherigen Fahrverhaltens
kontinuierlich ermitteln lässt.
Dieses Nutzerprofil kann beispielsweise an einer Schnittstelle von
Reglereingaben im Speicher abgelegt werden.
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Aus
den erhaltenen Daten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung daher Vorschläge für eine geeignete
Annäherung
an eine Kreuzung bei einem erkannten beabsichtigten Linksabbiegevorgang
machen. Dies kann sich auch auf die Verzögerung/Beschleunigung des Fahrzeuges
beziehen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
steht somit in Daten- und/oder Signalkommunikation mit anderen im
Fahrzeug vorhandenen Steuereinheiten oder Sensoren und verknüpft die
empfangenen Daten oder Signale zur Ermittlung einer Empfehlung und/oder
Handlungsunterstützung
zur Bewältigung der
aktuellen Fahrsituation, wie beispielsweise eines Linksabbiegevorgangs.
Dabei werden die erhaltenen Daten und/oder Signale mit einer kooperativen
Auslegung miteinander verknüpft,
das heißt,
dass Einstellungsänderungen
erst nach einem gemeinsamen "Aushandeln" zwischen dem System
und dem Mensch erfolgen. Dabei reagiert der Mensch auf Vorschläge des Systems
und umgekehrt, die solange systemseitig angepasst werden, bis eine
Einigung erzielt wurde. In dieser Variante kann die eigentliche Änderung
der Einstellung auch über
den Menschen erfolgen. Dabei werden beim Linksabbiegevorgang laufend
Lücken
im Gegenverkehr erkannt und dem Fahrer mit einer Information für deren
Geeignetheit zum Linksabbiegen kommuniziert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Auslegung
des gesamten Systemverhaltens. Im Falle der Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als kooperativen Linksabbiegeassistenten führt sie die Daten aus mehreren
Systemen, wie beispielsweise eines Rundumsichtsystems, einer Objekterkennungsvorrichtung,
eines Spurwechselassistenzsystems und/oder anderen Systemen und
Sensoren, wie beispielsweise eines Regensensors zusammen und greift
unter anderem auf ein Nutzerprofil des Fahrers zurück. Dieses
wird beispielsweise an der Schnittstelle von Reglereingaben in einem
Speicher der Vorrichtung abgelegt. In dem Nutzerprofil können vorzugsweise
Daten über
die bisherigen Einstellungen des Nutzers an vorzugsweise allen oder
zumindest einzelnen Teilsystemen, gegebenenfalls in Verbindung mit
weiteren relevanten Daten, wie Außentemperatur, Straßenbeschaffenheit
etc. gespeichert sein.
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Die
im Folgenden beschriebene Vorrichtung weist in ihrer Gesamtheit
verschiedene erfindungsgemäße Aspekte
auf, die für
den Nutzer auch als abgegrenzte Varianten mit jeweils spezifischen
Systemauslegungen darstellbar und auswählbar sein können. Es
besteht entsprechend die Möglichkeit, über ein
Menü zwischen
den Varianten zu wählen.
Diese Wahlmöglichkeit
obliegt in erster Linie dem Nutzer bzw. Fahrer des Fahrzeugs, sie
kann jedoch auch voreinstellbar oder wählbar oder in vorgebbaren Situationen,
wie z. B. bei einer hohen Belastung des Fahrers, von der Vorrichtung
adaptiv vorgenommen werden, wenn dies der Sicherheit dient. Auf
Basis der oben aufgeführten
Daten kann die Vorrichtung selbständig Einstellungsänderungen
vorschlagen und/oder vornehmen.
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Die
Vorrichtung kann die erfindungsgemäßen Empfehlungen dann ausgeben,
wenn der Nutzer einen Linksabbiegevorgang beispielsweise durch Blinken
signalisiert. Gemäß einem
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
kann alternativ die Vorrichtung auch selbständig Empfehlungen generieren,
wenn es durch Zugriff auf eine andere Vorrichtungen oder eine andere
Sensorik, wie beispielsweise einer Abstandsregelung einen kommenden Linksabbiegevorgang
ableitet. Dies kann beispielsweise durch Annäherung an eine von dem Navigationsgerät empfohlene
Kreuzung zum Linksabbiegen erfolgen.
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Der
Nutzer kann die Vorgaben der Vorrichtung jedoch auch selbständig ändern. Der
Nutzer hat vorzugsweise die Gelegenheit das Systemverhalten in Teilen
zu verändern.
So hat er zum Beispiel die Möglichkeit
die Variante der vollautomatischen Einstellungen abzuschalten. In
der kooperativen Systemauslegung der Vorrichtung erfolgt die Einstellungsänderung
erst nach einem gemeinsamen „Aushandeln" dieser Änderung
zwischen der Vorrichtung und dem Benutzer. Die Vorrichtung als kooperativer Linksabbiegeassistent
dient dann dazu, die optimale Lücke
für den
Linksabbiegevorgang zu erkennen, vorzuschlagen bzw. auszuhandeln.