DE102006059067A1

DE102006059067A1 - Fahrerassistenzvorrichtung und Verfahren zur Verkehrslenkung

Info

Publication number: DE102006059067A1
Application number: DE102006059067A
Authority: DE
Inventors: Omar Alaa El-Din
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-06-19
Also published as: EP1933291A1; DE502007002395D1; EP1933291B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein oder in einem Fahrzeug. Die Fahrerassistenzvorrichtung umfasst einen Speicher, der eine Eigenprioritätskennung des Fahrzeugs speichert, einen Empfänger, der ein eine Fremdprioritätskennung umfassendes Fremdsignal empfängt, einen Prioritätsvergleicher, der die Fremdprioritätskennung mit der Eigenprioritätskennung vergleicht, und eine Fahrerinformationseinheit, die eine Information an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgibt, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung. Unter einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation eines ersten Fahrzeugs mit einem zweiten Fahrzeug. Hierin wird zunächst eine Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs gespeichert. In einem weiteren Schritt wird ein eine Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs umfassendes drahtloses Empfangssignal empfangen. Die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs wird mit der Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs verglichen und eine Information an einen Fahrer des ersten Fahrzeugs ausgegeben, wenn die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein oder in einem Fahrzeug, sowie weiterhin ein Verfahren zur Verkehrslenkung zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug.
Rettungsfahrzeuge und Polizeifahrzeuge verwenden akustische und visuelle Signale, um eine höhere Geschwindigkeit im Straßenverkehr zu erreichen und um von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen zu werden. Oft bleibt aber die Richtung, aus der die Signale kommen, oder die Fahrspur, die sie betreffen, für Fahrer anderer Fahrzeuge unklar. Oft sind auch Fahrer anderer Fahrzeuge durch das sonstige Verkehrsgeschehen soweit abgelenkt, dass sie die Signale nicht, oder erst spät wahrnehmen.
Die KR-2003096891-A offenbart ein Verfahren zur Unterstützung eines Rettungsfahrzeugs mittels eines drahtlosen Netzwerks, das einen stationären Server zur Verwaltung des Rettungsfahrzeugs und entlang von Fahrspuren postierte Funkstationen umfasst. Um eine Fahrspur für das Rettungsfahrzeug zu räumen, werden über den Server die an der betreffenden Fahrspur postierten Funkstationen angewiesen, eine Warnungsmeldung an die auf der Fahrspur fahrenden gewöhnlichen Fahrzeuge zu senden.
Die US 2005/0088318 offenbart ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug, das ohne ein stationäres Netzwerk auskommt. Zum Senden von Prioritätsnachrichten wird auf einen gesonderten Prioritätskanal zurückgegriffen. Hierbei sendet ein Führungsfahrzeug wiederholt eine Prioritätsnachricht aus und pausiert zwischen den Wiederholungen, bis eine maximale Anzahl von Wiederholungen erreicht ist.
Es besteht ein Bedarf an einem drahtlosen System zur Verkehrslenkung, das einerseits ohne aufwändige stationäre Komponenten auskommt, andererseits aber den Fahrern der beteiligten Fahrzeuge hinreichende Sicherheit bietet, eine berechtigte Prioritätsnachricht zu empfangen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein oder in einem Fahrzeug bereit. Die Vorrichtung umfasst einen Speicher, der eine Eigenprioritätskennung des Fahrzeugs speichert, und einen Empfänger, der ein eine Fremdprioritätskennung umfassendes drahtloses Fremdsignal empfängt. Weiterhin vorgesehen sind ein Prioritätsvergleicher, der vergleicht, ob die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung, und eine Fahrerinformationseinheit, die eine Information an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgibt, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung.
Die Fahrerassistenzvorrichtung hat den Vorteil, dass sie ohne ein stationäres Funknetz auskommt, d.h. auf reiner Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beruht. Ein besonderer Kostenvorteil entsteht dadurch, dass die Prioritätskennung im Speicher abgelegt ist, was ermöglicht, denselben Typ von Fahrerassistenzvorrichtung sowohl in gewöhnlichen Fahrzeugen als auch z.B. in Rettungs- oder Polizeifahrzeugen zu installieren. Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung, die Prioritätskennung z.B. als eine Zahl zu speichern, so dass eine feine Abstufung unterschiedlicher Prioritäten erreicht werden kann, wodurch beispielsweise Bussen eine höhere Priorität zugewiesen werden kann, als gewöhnlichen Personenfahrzeugen, aber eine niedrigere als sie etwa Rettungsfahrzeugen zugewiesen wird. Durch Sichern des Speichers z.B. durch Verwenden einer Chipkarte kann zudem eine missbräuchliche Annahme einer höheren Priorität verhindert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin ein Sender vorgesehen, der ein die Eigenprioritätskennung umfassendes drahtloses Eigensignal des Fahrzeugs aussendet. Hierdurch wird ermöglicht, fremden, in gleicher Weise ausgestatteten Fahrzeugen die eigene Priorität mitzuteilen, so dass diese entsprechend reagieren können, beispielsweise durch ein Ausweichmanöver des fremden Fahrzeugs, wenn dessen Priorität niedriger ist als die eigene Priorität.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin ein Umsetzer vorgesehen, der Informationen des drahtlosen Fremdsignals erneut aussendet. Hierdurch kann eine besonders hohe Funkreichweite erzielt werden, indem ein Fahrzeug das empfangene Signal in der Art einer Kette an das nächste Fahrzeug weitergibt. Auf diese Weise kann z.B. eine Nachricht eines Rettungswagens von zahlreichen Fahrzeugen entlang eines langen Abschnitts einer Fahrspur empfangen werden, die der Rettungswagen zu befahren beabsichtigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin eine Fahrzeugsteuerungseinheit vorgesehen, die in eine Steuerung des Fahrzeugs eingreift, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung. Dies hat den besonderen Vorteil, dass auch dann, wenn der Fahrer des Fahrzeugs die ausgegebene Information übersieht oder bewusst ignoriert, das Fahrzeug z.B. aus einer durch ein Rettungsfahrzeug benötigten Spur gelenkt werden kann.
Unter einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verkehrslenkung zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug bereit. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf. Zunächst wird eine Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs gespeichert. In einen weiteren Schritt wird ein drahtloses Empfangssignal empfangen, das eine Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs umfasst. Anschließend wird verglichen, ob die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs. Wenn die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs, wird eine Information an einen Fahrer des ersten Fahrzeugs ausgegeben. Vorzugsweise ist weiterhin ein Schritt des Sendens eines die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs umfassenden drahtlosen Sendesignals vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das empfangene drahtlose Kommunikationssignal Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs. Weiterhin ist vorgesehen, gleichfalls Positionsdaten des ersten Fahrzeugs zu ermitteln. Anhand der Positionsdaten des ersten Fahrzeugs und der Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs wird beurteilt, ob eine Begegnung des ersten Fahrzeug und des zweiten Fahrzeugs bevorsteht, wobei die Information an den Fahrer nur ausgegeben wird, wenn dies der Fall ist. Auf diese Weise wird ermöglicht, für das betreffende Fahrzeug relevante Informationen von nicht relevanten zu trennen. Vorzugsweise umfassen die Positionsdaten des ersten und/oder des zweiten Fahrzeugs Daten über eine Bewegungsrichtung des ersten bzw. zweiten Fahrzeugs. Solche Daten sind insbesondere ein Navigationsziel, eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Fahrspurzuordnung. Auf diese Weise wird ermöglicht, mit größerer Sicherheit festzustellen, ob die Fahrzeuge sich aufeinander zu bewegen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin ein Schritt des Eingreifens in eine Steuerung des ersten Fahrzeugs vorgesehen, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung. Vorzugsweise erfolgt das Eingreifen in die Steuerung derart, dass das erste Fahrzeug dem zweiten Fahrzeug ausweicht, und diesem hierdurch freie Fahrt gewährt. Insbesondere weicht das erste Fahrzeug von einer ersten Fahrspur auf eine zweite Fahrspur aus, z.B. von einer Fahrspur in der Mitte der Fahrbahn auf eine Fahrspur am Fahrbahnrand.
ZUSAMMENFASSUNG DER FIGUREN
1 ist ein Blockdiagramm einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Verkehrslenkung zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
3 ist eine Sicht von oben auf ein Ausweichmanöver gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Fahrerassistenzvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Fahrerassistenzvorrichtung 100 beinhaltet einen Empfänger 106, der mit einer Empfangsantenne 107 verbunden ist, sowie einen Sender 112, der mit einer Sendeantenne 314 verbunden ist. Dabei kann auch eine einzige Antenne gleichzeitig als die Empfangs- und Sendeantenne funktionieren. In einem Signalweg zwischen Empfänger 106 und Sender 112 befindet sich ein Umsetzer 114.
Der Sender 112 ist mit einem Speicher 104 verbunden, in dem eine Prioritätskennung 105 des Fahrzeugs gespeichert ist. Die Prioritätskennung ist hier beispielhaft als "P3" gekennzeichnet, entsprechend einer Stufe auf einer gegebenen Prioritätsskala. Alternativ kann die Priorität auch stufenlos z.B. als eine reelle Zahl, oder auch als ein mehrdimensionaler Vektor definiert sein. Weiterhin ist der Sender 112 mit einer Positionierungseinheit 124 verbunden, die Daten über die aktuelle Position des Fahrzeugs bereitstellt. Diese Daten können z.B. einem GPS-Empfänger entstammende geografische Koordinaten umfassen, wie auch Navigationsziele einer Navigationsvorrichtung an Bord des Fahrzeugs, oder eine am Tachometer abgegriffene Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Ein Prioritätsvergleicher 108 steht mit dem Empfänger 106 in Verbindung. Darüber hinaus ist der Prioritätsvergleicher 108, ebenso wie der Sender 112, mit dem Speicher 104 und der Positionierungseinheit 124 verbunden. Der Prioritätsvergleicher 108 liefert Signale an eine Fahrerinformationseinheit 110 zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer. Zu diesem Zweck enthält diese geeignete Mittel wie Lautsprecher oder Anzeigeelemente. Weiterhin liefert der Prioritätsvergleicher 108 Signale an eine Fahrzeugsteuerungseinheit 115 vorgesehen ist, die mit der Steuerung 116 des Fahrzeugs verbunden ist und in sie eingreifen kann.
Im Betrieb sendet der Sender 112 ein drahtloses Kommunikationssignal 122 des Fahrzeugs aus, in dem die Prioritätskennung 105 des Fahrzeugs enthalten ist. Nicht gezeigt sind die Positionsinformationen, die der Sender 112 von der Positionierungseinheit 124 erhält und ebenfalls mit dem Kommunikationssignal 122 des Fahrzeugs aussendet. Der Empfänger 106 empfängt gleichzeitig entsprechende Kommunikationssignale 118 eines oder mehrerer anderer Fahrzeuge, die sich in der Nähe befinden. Das gezeigte Kommunikationssignal 118 enthält eine Prioritätskennung 120 eines fremden Fahrzeugs, hier beispielhaft als „P1" gekennzeichnet.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Verkehrslenkung zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, z.B. mittels Fahrerassistenzvorrichtungen wie der in 1 gezeigten, die jeweils in den Fahrzeugen installiert sind.
In einem ersten Schritt 200 wird eine Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs gespeichert, beispielsweise in einem Speicher wie dem in 1 gezeigten. In einem weiteren Schritt 208 wird diese Prioritätskennung als Bestandteil eines drahtlosen Kommunikationssignals des Fahrzeugs ausgesendet, so dass in der Nähe befindliche weitere Fahrzeuge, darunter auch das erwähnte zweite Fahrzeug, die Priorität des ersten Fahrzeugs dem Signal entnehmen können.
In Schritt 202 wird umgekehrt ein drahtloses Empfangssignal des zweiten Fahrzeugs empfangen. Dieses Empfangssignal umfasst in analoger Weise eine Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs. Ebenfalls enthalten sind Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs, wie z.B. Ort, Geschwindigkeit und eine Kennung der Straße und Fahrspur, auf denen das zweite Fahrzeug sich bewegt. In Verzweigungsschritt 204 wird verglichen, ob die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs. Der Vergleich kann z.B. ein einfacher Größenvergleich zweier reeller Zahlen sein, oder auch eine nach einem beliebigen, vorbestimmten Algorithmus ablaufende Auswertung einer aus verschiedenen Bestandteilen zusammengesetzten komplexen Prioritätskennung. Wenn die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs keine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs, wird zu Alternative 218 verzweigt und in Schritt 208 erneut ein Kommunikationssignal gesendet.
Kennzeichnet jedoch die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs, wird zu Alternative 216 verzweigt. In Schritt 210 werden sodann Positionsdaten des ersten Fahrzeugs ermittelt. Alternativ kann dieses Ermitteln auch zu Beginn des Verfahrens erfolgen, so dass die Positionsdaten des ersten Fahrzeugs beispielsweise mit dem in Schritt 208 übertragenen Kommunikationssignal ausgesendet werden können.
In Verzweigungsschritt 212 wird anhand der Positionsdaten des ersten Fahrzeugs und der Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs beurteilt, ob eine Begegnung des ersten Fahrzeug und des zweiten Fahrzeugs bevorsteht. Ist dies nicht der Fall, wird das Fahrzeug ignoriert, nach Alternative 222 verzweigt und das Verfahren mit dem erneuten Aussenden des Kommunikationssignals in Schritt 208 fortgesetzt. Zeigt sich jedoch, dass eine Begegnung des ersten Fahrzeug und des zweiten Fahrzeugs bevorsteht, wird nach Alternative 220 verzweigt und in Schritt 206 eine Information an einen Fahrer des ersten Fahrzeugs ausgegeben, zum Beispiel durch ein optisches oder akustisches Signal. In Schritt 214 greift die Fahrerassistenzvorrichtung aktiv in die Steuerung ein, beispielsweise um das erste Fahrzeug vor der voraussichtlichen Begegnung mit dem zweiten Fahrzeug ausweichen zu lassen.
3 zeigt eine Sicht von oben auf ein solches Ausweichmanöver. Zu sehen ist ein Abschnitt einer Straße 300 mit einer rechten Fahrspur 304 und einer linken Fahrspur 302, auf dem sich drei Fahrzeuge 306, 308, 310 bewegen. An jedem Fahrzeug befindet sich eine Antenne 314, 314', 314'', die ein Kommunikationssignal einer jeweils installierten Fahrerassistenzvorrichtung abstrahlt. Dabei ist die Priorität des vorn fahrenden Fahrzeugs 306 als "P2" gekennzeichnet, während die Prioritäten der hinten fahrenden Fahrzeuge 308, 310 jeweils mit "P1" gekennzeichnet sind. Jedes Fahrzeug 306, 308, 310 empfängt die Kommunikationssignale der jeweils anderen Fahrzeuge.
Dabei stellt insbesondere die Fahrerassistenzvorrichtung im vorn fahrenden Fahrzeug 306, dass die hinten fahrenden Fahrzeuge 310, 308 eine höhere Priorität besitzen. Zum Verständnis der Darstellung soll zudem angenommen werden, dass die empfangenen Positionsdaten des hinten links fahrenden Fahrzeugs 310 eine höhere Fahrgeschwindigkeit, die empfangenen Positionsdaten des hinten rechts fahrenden Fahrzeugs 308 eine höhere Fahrgeschwindigkeit anzeigen. Unter diesen Voraussetzungen kommt die Fahrerassistenzvorrichtung zu dem Urteil, dass eine Begegnung mit dem hinten links fahrenden Fahrzeug 310, nicht jedoch mit dem hinten rechts fahrenden Fahrzeug 308 bevorsteht. Dementsprechend wird eine Information an den Fahrer des vorn fahrenden Fahrzeugs ausgegeben und durch die Fahrzeugsteuerungseinheit ein Ausweichmanöver 312 von der linken 302 auf die rechte 304 Fahrspur eingeleitet.

Claims

Fahrerassistenzvorrichtung (100) für ein oder in einem Fahrzeug (306, 308, 310), mit: einem Speicher (104), der eine Eigenprioritätskennung (105) des Fahrzeugs speichert; einem Empfänger (106), der ein eine Fremdprioritätskennung (120) umfassendes drahtloses Fremdsignal (118) empfängt; einem Prioritätsvergleicher (108), der vergleicht, ob die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung; und einer Fahrerinformationseinheit (110), die eine Information an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgibt, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung.
Fahrerassistenzvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Sender (112) vorgesehen ist, der ein die Eigenprioritätskennung umfassendes drahtloses Eigensignal (122) des Fahrzeugs (306, 308, 310) aussendet.
Fahrerassistenzvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Umsetzer (114) vorgesehen ist, der Informationen des drahtlosen Fremdsignals (118) erneut aussendet.
Fahrerassistenzvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Fahrzeugsteuerungseinheit (115) vorgesehen ist, die in eine Steuerung (116) des Fahrzeugs (102) eingreift, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung.
Verfahren zur Verkehrslenkung zwischen einem ersten Fahrzeug (306) und einem zweiten Fahrzeug (310), mit den Schritten: Speichern (200) einer Prioritätskennung (105) des ersten Fahrzeugs; Empfangen (202) eines eine Prioritätskennung (120) des zweiten Fahrzeugs umfassenden drahtlosen Empfangssignals (118); Vergleichen (204), ob die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs; und Ausgeben (206) einer Information an einen Fahrer des ersten Fahrzeugs, wenn die Prioritätskennung des zweiten Fahrzeugs eine höhere Priorität kennzeichnet als die Prioritätskennung des ersten Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Schritt des Sendens (208) eines die Prioritätskennung (105) des ersten Fahrzeugs (306) umfassenden drahtlosen Sendesignals (122) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das empfangene drahtlose Kommunikationssignal (118) Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs (310) umfasst, wobei weiterhin die Schritte vorgesehen sind: Ermitteln (210) von Positionsdaten des ersten Fahrzeugs (306); und Beurteilen (212), anhand der Positionsdaten des ersten Fahrzeugs und der Positionsdaten des zweiten Fahrzeugs, ob eine Begegnung des ersten Fahrzeug und des zweiten Fahrzeugs bevorsteht; wobei die Information an den Fahrer nur ausgegeben wird, wenn eine Begegnung des ersten Fahrzeug und des zweiten Fahrzeugs bevorsteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten des ersten (306) und/oder des zweiten (310) Fahrzeugs Daten über eine Bewegungsrichtung des ersten bzw. zweiten Fahrzeugs umfassen, und insbesondere ein Navigationsziel, eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Fahrspurzuordnung umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Schritt des Eingreifens (214) in eine Steuerung (116) des ersten Fahrzeugs vorgesehen ist, wenn die Fremdprioritätskennung eine höhere Priorität kennzeichnet als die Eigenprioritätskennung.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifen (214) in die Steuerung derart erfolgt, dass das erste Fahrzeug (306) dem zweiten Fahrzeug (310) ausweicht (312), und insbesondere von einer ersten Fahrspur (302) auf eine zweite Fahrspur (304) ausweicht.