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Fahrerassistenzsysteme
(FAS – Englisch: Advanced Driver Assistance Systems (ADAS))
sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung
des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte,
aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund. Diese
Systeme greifen beispielsweise teilautonom oder autonom in Antrieb,
Steuerung (z. B. Gas, Bremse) oder Signalisierungseinrichtungen des
Fahrzeuges ein oder warnen durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen
den Fahrer kurz vor oder während kritischer Situationen.
Derzeit sind die meisten Fahrerassistenzsysteme so konzipiert, dass die
Verantwortung beim Fahrer bleibt, und dieser letztlich nicht entmündigt
wird.
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Zur
Unterstützung von Fahrzeuglenkern bei der Führung
ihrer Fahrzeuge kommen zunehmend Assistenzsysteme zur Verwendung,
welche mittels Kamerasystemen Bilddaten der Umgebung um das Fahrzeug
erfassen und diese auf einem Display zur Anzeige bringen. Insbesondere
zur Unterstützung von Fahrzeugführern bei Nachtfahrten
sind so genannte Nachtsichtsysteme bekannt, welche den durch den
Fahrzeugführer einsehbaren Bereich über den mit
Hilfe des Abblendlichtes einsehbaren Bereich hinaus signifikant
erweitern. Hierbei werden von der Umgebung Bilddaten im infraroten
Wellenlängenbereich erfasst und dem Fahrer dargestellt. Da
diese Bilddaten einem Fahrzeugführer nicht unmittelbar
zugänglich sind, werden die Bilddaten vor deren Präsentation
mittels Bildverarbeitungssystemen aufbereitet.
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Bei
einem Verfahren zur Bildanzeige gemäß der
DE 10 2006 012 773
A1 werden mittels einer Kamera Bilddaten aus dem Umfeld
eines Fahrzeuges aufgenommen, und die Bilddaten mittels einer Objekterkennung
verarbeitet, um Objekte in den aufgenommenen Bilddaten zu erkennen.
Die so erkannten Objekte werden zumindest teilweise bei der Darstellung
der Bilddaten auf der Anzeige hervorgehoben. Dabei ist auch vorgesehen,
eine Verkehrszene mittels eines Kamerasystems zu erfassen und die
so gewonnen Bilddaten zu verarbeiten und aufzubereiten, so dass
diese – auf einer Anzeige dargestellt – die Erfassung
der Verkehrsszene erleichtern. Dabei werden besonders zu beachtende
Objekte in den Bilddaten selektiert und im Rahmen der Darstellung
hervorgehoben zur Anzeige gebracht. Dies kann als die Ausgabe eines
Warnsignals betrachtet werden. Die aus der Verkehrsszene mittels
einer Kamera gewonnen Bilddaten werden hierbei einer Objektklassifikation
unterzogen, mittels welcher beispielsweise in der Verkehrsszene
enthaltene Fußgänger erkannt werden, so dass diese
in den dargestellten Bilddaten gemeinsam mit deren direkten Umgebungsbereichen hervorgehoben
dargestellt werden.
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Ein
noch ungelöstes Problem besteht dabei darin, dass die Ausgabe
eines Warnsignals – beispielsweise in Form der hervorgehobenen
Darstellung besonders zu beachtender Objekte – erst erfolgt,
wenn die Erkennung oder Klassifizierung des entsprechenden Objektes
abgeschlossen ist. Um eine unnötige oder irrtümliche
Ausgabe eines Warnsignals und damit eine Ablenkung des Fahrers zu vermeiden,
werden bekannte Fahrerassistenzsysteme so ausgelegt, dass die Ausgabe
eines Warnsignals erst erfolgt, wenn die Hypothese dafür,
dass das erfasste Objekt kritisch ist, mit großer Wahrscheinlichkeit
bestätigt oder verifiziert worden ist oder das erfasste
Objekt mit großer Wahrscheinlichkeit einer bestimmten Objektklasse
zugeordnet werden kann. Daher kann ein Fahrer durch ein der Objekterkennung
oder Objektklassifizierung folgendes Warnsignal erst relativ spät
auf das Objekt aufmerksam gemacht werden.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem
anzugeben, durch das ein Fahrer schnell auf eine kritische Fahrsituation reagieren
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Die
Erfindung basiert auch auf dem Gedanken, die Aufmerksamkeit eines
Fahrers in einer frühen und hinsichtlich der Erkennungssicherheit
unsicheren Phase einer Fahrsituationserkennung oder Objekterkennung
durch einen Vorwarnreiz für ein möglicherweise
folgendes Warnsignal zu erhöhen, und dann in einer späteren
und hinsichtlich der Erkennungssicherheit sichereren Phase der Fahrsituationserkennung
den Fahrer gegebenenfalls durch ein Warnsignal zu warnen.
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Ein
bevorzugtes Fahrerassistenzsystem umfasst dazu eine Erfassungseinrichtung,
wie ein Kamerasystem oder ein Sensorsystem, zum Erfassen einer Fahrsituation.
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Durch
eine Erkennungseinrichtung wird eine erfasste Fahrsituation als
potentiell kritische Fahrsituation erkannt oder bewertet.
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Durch
eine Bestätigungseinrichtung wird die als potentiell kritisch
bewertete Fahrsituation als kritische Fahrsituation bestätigt
oder verifiziert.
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Es
wird zur Erhöhung der Aufmerksamkeit eines Fahrers durch
die Erkennung einer potentiell kritischen Fahrsituation die Ausgabe
eines Vorwarnreizes durch die Vorwarneinrichtung ausgelöst. Durch
die Bestätigung einer potentiell kritischen Fahrsituation
wird die Ausgabe eines Warnsignals durch eine Hauptwarneinrichtung
ausgelöst.
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Vorzugsweise
erfolgt nach der Ausgabe eines Vorwarnreizes keine Ausgabe eines
Warnsignals, wenn die als potentiell kritisch bewertete Fahrsituation
nicht als kritische Fahrsituation bestätigt wird.
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Untersuchungen
haben ergeben, dass die generelle Wachheit (ungerichtete Aufmerksamkeit), die
beispielsweise von der Tageszeit abhängt, durch die Ausgabe
eines Warnreizes schlagartig erhöht werden kann ("phasische
Wachheit"). Durch den Warnreiz wird kurzfristig das Aufmerksamkeitsniveau im
Sinne einer Alarm- oder Orientierungsreaktion angehoben. Dies führt
zu einer Verkürzung der Reaktionszeiten nach einem Warnreiz
im Vergleich zu Reaktionszeiten ohne Warnreiz.
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Diese
Erkenntnis macht sich die Erfindung zu Nutze, indem durch die Ausgabe
eines wenig störenden Vorwarnreizes die Aufmerksamkeit
für ein möglicherweise folgendes Warnsignal erhöht
wird. Dadurch wird die Reaktionszeit auf ein durch ein Fahrerassistenzsystem
ausgegebenes Warnsignal reduziert.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass in Fällen,
in denen die potentiell kritische Fahrsituation nicht als kritische
Fahrsituation bestätigt wird, sich aber schließlich
tatsächlich als kritisch erweist, der Fahrer durch den
Vorwarnreiz auf ein erhöhtes Aufmerksamkeitsniveau gebracht
wurde.
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Die
Erkennungseinrichtung und die Bestätigungseinrichtung können
dabei verschiedene oder gemeinsame Prozessoreinrichtungen, Bildverarbeitungseinrichtungen
und/oder Programmmodule (Bildverarbeitungsmodule, Objekterkennungsmodule)
umfassen oder dadurch gebildet sein.
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Die
Bestätigung einer potentiell kritischen Fahrsituation als
kritische Fahrsituation kann eine weitere Bestimmung, Verifizierung
oder Klassifizierung der potentiell kritischen Fahrsituation umfassen.
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Durch
die Erkennungseinrichtung wird beispielsweise die Hypothese aufgestellt,
dass eine erfasste Fahrsituation kritisch ist. Durch die Bestätigungseinrichtung
wird diese Hypothese beispielsweise geprüft und gegebenenfalls
zumindest mit einer vorgegebenen Zuverlässigkeit bestätigt.
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Eine
Fahrsituation enthält dabei vorzugsweise zumindest ein
Objekt, wie beispielsweise einen anderen Verkehrsteilnehmer, oder
ist durch zumindest ein Objekt bestimmt. Eine kritische Fahrsituation ist
beispielsweise bestimmt durch ein kritisches Objekt, durch eine
bestimmte Objektklasse, Objektgeschwindigkeit, Objektposition und/oder
Objektgröße.
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Die
Erfassungseinrichtung, die Erkennungseinrichtung, die Bestätigungseinrichtung,
die Vorwarneinrichtung und/oder die Hauptwarneinrichtung können
durch zumindest eine Steuer- oder Prozessoreinrichtung miteinander
gekoppelt sein.
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Bei
dem Vorwarnreiz handelt es sich vorzugsweise um ein hinsichtlich
der erkannten Fahrsituation unspezifisches Signal oder zumindest
um ein hinsichtlich der erkannten Fahrsituation unspezifischeres
Signal als bei dem Warnsignal.
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Das
Warnsignal kann die hervorgehobene Darstellung eines kritischen
Objektes umfassen oder dadurch gebildet sein. Das Warnsignal kann
alternativ oder ergänzend ein anderes optisches, akustisches
oder haptisches Signal umfassen. Durch das Warnsignal können
alternativ oder ergänzend autonome Eingriffe in die Fahrdynamik
des Fahrzeuges ausgelöst werden.
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Vorzugsweise
erfolgt zwischen der Ausgabe eines Vorwarnreizes und der Ausgabe
eines Warnsignals die Überprüfung, Bestätigung,
Klassifizierung und/oder Verifizierung der potentiell kritischen
Fahrsituation auf unveränderter oder aktualisierter Datenbasis.
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Der
Vorwarnreiz, der insbesondere nur unwesentlich über der
Wahrnehmungsschwelle liegt, ist vorzugsweise derart ausgestaltet,
dass er, insbesondere für einen Fahrer während
der Fahrt, in der Regel eine geringere Aufmerksamkeit erregt als
das Warnsignal. Insbesondere ist der Warnreiz kürzer, leiser, dunkler,
weniger intensiv, energieärmer und/oder weniger zentral
lokalisiert als das Warnsignal.
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Dadurch
wird ein Fahrer durch den Vorwarnreiz nicht oder nicht stark abgelenkt.
Auch die irrtümliche Ausgabe eines Vorwarnreizes aufgrund
einer angenommenen aber sich nicht bestätigenden kritischen
Fahrsituation beeinträchtigt die Aufmerksamkeit des Fahrers
nicht oder nicht wesentlich.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert.
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Als
Fahrerassistenzsystem ist ein an sich bekanntes Nachtsichtsystem
(Erfassungseinrichtung, Erkennungseinrichtung, Bestätigungseinrichtung, Hauptwarneinrichtung)
mit integrierter Bildverarbeitung und Objekterkennung, insbesondere
Personenerkennung, vorgesehen.
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Durch
die Erfassungseinrichtung werden Bildinformationen im Vorfeld des
Fahrzeuges erfasst und diese nach – Personen beschreibenden – Bildinformationen
durchsucht.
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Nach
einer hinsichtlich der Erkennungssicherheit unsicheren Erstdetektion
einer "potentiellen" Person durch die Erkennungseinrichtung wird
durch eine Vorwarneinrichtung ein Warnreiz ausgegeben, beispielsweise
in Form eines Aufblitzens einer LED in der rechten oder linken A-Säule,
eines kurzen gezielten Anleuchtens der betroffenen Region durch
einen Scheinwerfer oder eines kurzen Aufleuchtens eines Pfeilsymbols
an der entsprechenden Position auf einem Head-Up-Display.
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Durch
die Erfassungseinrichtung werden weitere Bildinformationen erfasst
und durch die Bestätigungseinrichtung analysiert. Bestätigt
sich die Annahme, dass die Bildinformationen eine Person beschreiben,
wird in einer Anzeigeeinrichtung, welche das Vorfeld des Fahrzeuges
darstellt, die Person hervorgehoben dargestellt. Die hervorgehobene
Darstellung ist dabei als die Ausgabe eines Warnsignals zu verstehen.
Bestätigt sich die genannte Annahme nicht, wird kein Warnsignal
ausgegeben.
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Alternativ
oder ergänzend dazu kann als Fahrerassistenzsystem ein
automatisches Abstandhaltesystem vorgesehen sein.
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Wenn
das System eine deutliche Verkürzung des Abstandes zu einem
vorausfahrenden Fahrzeug berechnet (potentiell kritische Fahrsituation),
wird ein kurzes rotes Warnsignal über ein Head-Up-Display des
Fahrzeuges ausgegeben.
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Verkürzt
sich der Abstand weiter (Bestätigung der Fahrsituation
als kritisch) wird ein Warnsignal ausgegeben, durch das eine Vorkonditionierung der
Bremsen ausgelöst wird und die Ausgabe einer Übernahmeaufforderung
ausgelöst wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006012773
A1 [0003]