DE102008017972A1

DE102008017972A1 - Verfahren zum Betrieb eines Warnsystems

Info

Publication number: DE102008017972A1
Application number: DE102008017972A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Jurksch; Johannes Angenvoort; Jochen Katzer
Original assignee: Navigon AG
Current assignee: Garmin Wurzburg GmbH
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Warnsystems, insbesondere eines Navigationssystems, umfassend - eine Datenbank, in der ein geographisches Gebiet durch maschinenlesbare Daten beschrieben ist, wobei die Datenbank Straßendatensätze enthält und wobei zumindest ein Straßendatensatz zumindest ein Fahrrichtungsattribut aufweist und wobei das zumindest eine Fahrrichtungsattribut zwingende Fahrrichtungsvorgaben für die zugeordnete Straße, insbesondere für eine Einbahnstraße, Schnellstraße, Autobahnauffahrt oder -abfahrt, beschreibt, - eine Positionsermittlungseinheit, mit der die aktuelle Position und/oder die aktuelle Fahrrichtung bestimmt werden kann, - zumindest eine Ausgabeeinrichtung, mit der ein optischer und/oder akustischer und/oder haptischer Warnhinweis ausgegeben werden kann, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Durchführung einer Fahrwegprognose in einem Prognosemodul, wobei die Fahrwegprognose zumindest einen möglichen Fahrweg, ausgehend von der aktuellen Position, beschreibt: b) Überprüfung der Fahrwegprognose, ob der prognostizierte Fahrweg einen Fahrwegabschnitt entlang einer Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung enthält; c) Ausgabe eines Warnhinweises zur Warnung des Fahrers vor dem prognostizierten Befahren der Straße mit zwingendener Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung und/oder Aktivierung einer Signalisierungseinrichtung zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer-

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Warnsystems nach der Lehre des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Warnsysteme, insbesondere Navigationssysteme, finden beispielsweise als mobile oder fest eingebaute Navigationsgeräte in Kraftfahrzeugen Verwendung und können vom Fahrer dazu genutzt werden, seine Position zu bestimmen bzw. einem Fahrweg entlang einer vorgeplanten Route zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt zu folgen.
Die gattungsgemäßen Warnsysteme sind zusätzlich dadurch charakterisiert, dass in der Datenbank, die die elektronische Straßenkarte enthält, Straßendatensätze mit Fahrrichtungsattribut enthalten sind. Durch dieses Fahrrichtungsattribut werden Straßen beschrieben, in denen eine zwingende Fahrrichtungsvorgabe gilt. Insbesondere Einbahnstraßen, Schnellstraßen, Autobahnen, Autobahnauffahrten oder Autobahnabfahrten sind mit solchen Fahrrichtungsattributen versehen. Durch das Fahrrichtungsattribut wird eindeutig beschrieben, in welche Fahrrichtung die entsprechende Straße befahren werden darf und welche Fahrrichtung verboten ist. Dabei sind auch Straßen, beispielsweise Fußgängerzonen, denkbar, die in keine Richtung befahren werden dürfen. Dabei kann diese Kennzeichnung entweder als ein Attribut mit den Ausprägungen: in beide Richtungen offen, nur in Richtung 1 offen, nur in Richtung 2 offen, in beide Richtungen geschlossen, sowie optional der Wert unbekannt vorgenommen werden, oder es wird für jede Fahrrichtung des Straßendatensatzes separat angegeben, ob diese Fahrrichtung befahrbar ist oder nicht.
Durch das Befahren von Straßen in die unerlaubte Fahrrichtung kann es zu sehr gefährlichen, sogar lebensgefährlichen, Verkehrssituationen kommen. Wird beispielsweise eine Autobahn in die falsche Fahrrichtung befahren (sog. Geisterfahrt), können dadurch schwerste Verkehrsunfälle mit Todesfolge verursacht werden. Bekannte Warnsysteme haben den Nachteil, dass sie den Fahrer nur sehr bedingt vor solch gefährlichen Verkehrssituationen beim Befahren von Straßen in die unerlaubte Fahrrichtung bewahren können. Denn bekannte Warnsysteme können bisher nur feststellen, ob die aktuelle Position des Fahrzeugs und die aktuelle Fahrrichtung auf einer Straße mit Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung liegen. Wird aber die Straße bereits in unerlaubte Fahrrichtung befahren, so befindet sich der Fahrer bereits in einer gefährlichen Verkehrssituation und für geeignete Abhilfemaßnahmen kann es bereits zu spät sein.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Betrieb eines Warnsystems vorzuschlagen, mit dem die Verkehrssicherheit signifikant erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Einsatz eines Prognosemoduls im Warnsystem, mit dem eine Fahrwegprognose durchgeführt werden kann. Diese Fahrwegprognose beschreibt dabei zumindest einen möglichen Fahrweg des Fahrzeugs, der nachfolgend als prognostizierter Fahrweg bezeichnet werden soll, den das Fahrzeug ausgehend von der aktuellen Position befahren kann. Sobald die Fahrwegprognose vorliegt, wird dann anschließend überprüft, ob der prognostizierte Fahrweg Fahrwegabschnitte enthält, die entlang einer Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung verlaufen. Wird bei dieser Überprüfung festgestellt, dass der prognostizierte Fahrweg solche Fahrwegabschnitte durch Straßen in unerlaubter Fahrrichtung enthält, kann erfindungsgemäß und gegebenenfalls auch additiv mit zwei Handlungsalternativen reagiert werden. Nach der ersten Handlungsalternative wird ein Warnhinweis zur Warnung des Fahrers vor dem Befahren des prognostizierten Fahrwegs in unerlaubter Fahrrichtung generiert und ausgegeben. Dies heißt mit anderen Worten, der Fahrer wird bereits vor dem Einfahren in die Straße in Richtung der unerlaubten Fahrrichtung auf sein unangebrachtes Fahrverhalten hingewiesen und kann durch entsprechende Maßnahmen, beispielsweise Anhalten, Umkehren oder Abbiegen, das Einfahren in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung bereits im Vorfeld vermeiden. Alternativ dazu sind auch Fahrsituationen, insbesondere bei Benutzung von Einsatzfahrzeugen, beispielsweise Polizeifahrzeugen oder Rettungsfahrzeugen, denkbar, bei denen die Straße bewusst und berechtigt in unerlaubter Fahrrichtung befahren wird. Um andere Verkehrsteilnehmer vor diesem Befahren der Straße in unerlaubter Fahrrichtung zu warnen, kann eine Signalisierungseinrichtung, beispielsweise ein Martinshorn oder ein Blinklicht, automatisch aktiviert werden.
In welcher Weise im Prognosemodul die Fahrwegprognose angefertigt wird, ist grundsätzlich beliebig. Besonders geeignet dazu sind sog. „Path-Prediction-Verfahren”, bei denen mehrere mögliche Fahrwege ausgehend von der aktuellen Position berechnet und für jeden dieser möglichen Fahrwege ein Wahrscheinlichkeitswert abgeschätzt wird. Die Wahrscheinlichkeitswerte beschreiben dabei jeweils die Wahrscheinlichkeit, mit der der entsprechende Fahrweg vom Fahrer tatsächlich genommen werden wird. Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren kann dieser Wahrscheinlichkeitswert dann mit einem vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsgrenzwert verglichen werden. Übersteigt der für einen prognostizierten Fahrweg abgeschätzte Wahrscheinlichkeitswert den vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsgrenzwert und enthält dieser prognostizierte Fahrweg Straßen, die in unerlaubter Fahrrichtung befahren werden müssen, so wird automatisch das Warnsignal ausgegeben bzw. die Signalisierungseinrichtung aktiviert.
Um die Vorhersagequalität des Prognosemoduls bei der Durchführung der Fahrwegprognose zu verbessern, ist es besonders vorteilhaft, wenn Informationen der Wegenetzdatenbank, insbesondere die Geometrie von Kreuzungen und/oder die Fahrspursituation, analysiert werden. Dadurch kann die Prognosequalität erheblich verbessert werden.
Eine weitere Verbesserung der Prognosequalität des Prognosemoduls kann durch die Auswertung von Informationen der aktuellen Fahrsituation, insbesondere der aktuellen Positionierung des Fahrzeugs, der aktuellen Geschwindigkeit, des Bewegungsvektors, der Fahrspur, des Lenkwinkels oder des Signals des Fahrspurwechselanzeigers, erreicht werden. Insbesondere in Zusammenschau mit den Informationen aus der Wegenetzdatenbank kann durch die Auswertung der Informationen über die aktuelle Fahrsituation die Prognosequalität erheblich gesteigert werden. Befindet sich ein Fahrzeug beispielsweise an einer Kreuzung, von der aus in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung eingebogen werden kann, und setzt der Fahrer in dieser Situation den Blinker (Fahrspurwechselanzeiger) in die entsprechende Richtung, kann mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit das Einfahren in diese Straße in unerlaubter Fahrrichtung prognostiziert werden. Insbesondere auch durch Auswertung des Lenkwinkels kann das Einfahren in Straßen in unerlaubter Fahrrichtung mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit prognostiziert werden.
Eine weitere Erhöhung der Prognosequalität kann durch Analyse der Bewegungshistorie und/oder durch Analyse der Informationen aus der Routenberechnungseinheit erreicht werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein erstes Warnsignal ausgegeben werden, um den Fahrer bereits im Vorfeld vor dem Einfahren in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung zu warnen. Ergänzend ist es nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens auch denkbar, dass ein zweites Warnsignal ausgegeben wird, wenn der Fahrer bereits in die Straße in unerlaubter Fahrrichtung eingefahren ist. Dies ist immer dann der Fall, wenn der Fahrer auf das erste Warnsignal nicht mehr reagiert hat bzw. nicht mehr reagieren konnte.
Da bei Ausgabe des zweiten Warnsignals in der Regel schon ein hohes Gefahrenpotential in der entsprechenden Fahrsituation liegt, sollte das zweite Warnsignal intensiviert gegenüber dem ersten Warnsignal ausgegeben werden. Dies kann beispielsweise durch Ausgabe des zweiten Warnsignals mit einer höheren Lautstärke oder mit einer entsprechenden Signalfarbe realisiert werden.
In der Grundform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Fahrer durch das erste Warnsignal vor dem Einfahren in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung bzw. durch das zweite Warnsignal vor dem Befahren der Straße in unerlaubter Fahrrichtung gewarnt. Da jedoch davon ausgegangen werden muss, dass der Fahrer in dieser Situation vielfach bereits verwirrt bzw. orientierungslos ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste Warnsignal geeignete Manövervorschläge beinhaltet. Die Manövervorschläge im ersten Warnsignal sollten dabei so ausgestaltet sein, dass das Einfahren in die Straße in unerlaubter Fahrrichtung verhindert wird.
Die Ausgestaltung der Manövervorschläge im zweiten Warnsignal dagegen sollte das Ausfahren aus einer in unerlaubter Fahrrichtung befahrenen Straße ermöglichen.
In welcher Weise das erste bzw. zweite Warnsignal ausgegeben wird, ist grundsätzlich beliebig. Die Ausgabe kann dabei optisch, beispielsweise durch Anzeige an einem Bildschirm, akustisch, beispielsweise durch Ausgabe von Warntönen oder Warnhinweisen an einem Lautsprecher, und/oder haptisch, d. h. sensorisch fühlbar, ausgegeben werden.
Besonders bevorzugt ist die haptische Ausgabe der Warnsignale durch zumindest zeitweise oder periodisch wechselnde Erhöhung des Lenkwiderstands. Wird beispielsweise durch Auswertung des aktuellen Lenkwinkels festgestellt, dass der Fahrer gerade dabei ist in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung einzubiegen, kann das Lenkrad in Vibrationen versetzt werden.
Die Verfahrensalternative zur Aktivierung einer Signalisierungseinrichtung beim Einfahren in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung hat besonders für Einsatzfahrzeuge, beispielsweise von der Polizei, von Rettungsorganisationen oder von der Feuerwehr, Bedeutung. Bei diesen Fahrzeugen kann bei Feststellung der entsprechenden Fahrsituation automatisch die Warnsignaleinrichtung, beispielsweise das Martinshorn oder das Blaulicht, eingeschaltet oder in einen anderen Betriebsmodus, beispielsweise durch Erhöhung der Tonfrequenz, umgeschaltet werden.
Verschiedene Aspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematisiert dargestellte Fahrsituation mit mehreren Straßen mit vorgegebener Fahrrichtung;
2 die Fahrsituation gemäß 1 mit mehreren prognostizierten Fahrwegen;
3 die Fahrsituation gemäß 1 bei Befahren eines ersten Fahrwegs;
4 die Fahrsituation gemäß 1 bei Befahren eines zweiten Fahrwegs.
1 zeigt eine Straßensituation im Bereich einer Autobahnauffahrt. Die in den verschiedenen Straßen erlaubte Fahrrichtung ist in 1 durch Fahrrichtungspfeile symbolisierend dargestellt. Ein Fahrzeug 1 befindet sich in der in 1 dargestellten Fahrsituation an der entsprechend gekennzeichneten Stelle. Im Fahrzeug 1 befindet sich ein Navigationsgerät, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
Mittels des im Fahrzeug 1 befindlichen Navigationsgeräts wird eine Fahrwegprognose durch ein „Path-Prediction-Verfahren” durchgeführt. Diese Fahrwegprognose berücksichtigt auch das Befahren von Straßen in unerlaubter Fahrrichtung. Das Path-Prediction-Verfahren wird dabei ständig aktualisiert, wobei je nach zur Verfügung stehender Rechenleistung im Navigationsgerät eine entsprechende Vorhersagetiefe erreicht wird.
2 zeigt die verschiedenen Fahrwege des Fahrzeugs 1, die das Fahrwegprognosemodul durch Path-Prediction prognostiziert hat. Dabei werden prognostizierte Fahrwege in Richtung einer erlaubten Fahrrichtung (strichliniert) und Fahrwege in Richtung einer unerlaubten Fahrrichtung (punktiert) unterschieden. Man erkennt, dass bereits an der nächstliegenden Kreuzung beim Abbiegen nach links ein Fahrweg in unerlaubter Fahrrichtung befahren werden könnte. Wird die Kreuzung dagegen geradeaus überfahren oder nach rechts abgebogen, entspricht dies jeweils erlaubten Fahrwegen.
3 zeigt die Fahrsituation bei Annäherung des Fahrzeugs 1 an die nächstliegende Kreuzung. Setzt der Fahrer nun in dieser Fahrsituation den linken Blinker, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit prognostiziert werden, dass der Fahrer an der Kreuzung in unerlaubter Fahrrichtung abbiegen möchte. Zur Vermeidung dieses unerlaubten Fahrverhaltens kann das Navigationsgerät dann einen geeigneten Warnhinweis ausgeben, der beispielsweise lautet: ”Wird an dieser Kreuzung links abgebogen und anschließend geradeaus gefahren, so wird unerlaubt in falscher Fahrrichtung auf eine Autobahn eingefahren”. Biegt das Fahrzeug 1 dennoch links ab, so kann ein weiterer Warnhinweis ausgegeben werden, der beispielsweise lautet: ”Bitte biegen sie sofort wieder links ab”, um den Fahrer zu einem U-Turn-Manöver zu veranlassen und dadurch das unerlaubte Einfahren auf die Autobahnauffahrt in falscher Fahrrichtung zu verhindern.
In 4 ist die Fahrsituation bei Befahren eines zweiten Fahrwegs dargestellt. Setzt das Fahrzeug an der zweiten Kreuzung seinen rechten Fahrzeugblinker, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit prognostiziert werden, dass er wiederum in falscher Fahrrichtung auf die Autobahnauffahrt einfahren will. In dieser Fahrsituation kann dann beispielsweise der Warnhinweis ausgegeben werden: „Hier ist kein Rechtsabbiegen erlaubt”. Fährt der Fahrer dennoch entgegen der erlaubten Fahrrichtung auf die Auffahrt auf, so kann ein weiterer Warnhinweis ausgegeben werden, der beispielsweise lautet: ”Bitte sofort stehen bleiben und wenden, da Sie in falscher Richtung auf die Autobahn auffahren”.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Warnsystems, insbesondere eines Navigationssystems, umfassend – eine Datenbank, in der ein geographisches Gebiet durch maschinenlesbare Daten beschrieben ist, wobei die Datenbank Straßendatensätze enthält, und wobei zumindest ein Straßendatensatz zumindest ein Fahrrichtungsattribut aufweist, und wobei das zumindest eine Fahrrichtungsattribut zwingende Fahrrichtungsvorgaben für die zugeordnete Straße, insbesondere für eine Einbahnstraße, Schnellstraße, Autobahnauffahrt oder -abfahrt, beschreibt, – eine Positionsermittlungseinheit, mit der die aktuelle Position und/oder die aktuelle Fahrrichtung bestimmt werden kann, – zumindest eine Ausgabeeinrichtung, mit der ein optischer und/oder akustischer und/oder haptischer Warnhinweis ausgegeben werden kann, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Durchführung einer Fahrwegprognose in einem Prognosemodul, wobei die Fahrwegprognose zumindest einen möglichen Fahrweg ausgehend von der aktuellen Position beschreibt; b) Überprüfung der Fahrwegprognose, ob der prognostizierte Fahrweg einen Fahrwegabschnitt entlang einer Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung enthält; c) Ausgabe eines Warnhinweises zur Warnung des Fahrers vor dem prognostizierten Befahren der Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung und/oder Aktivierung einer Signalisierungseinrichtung zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Verfahrensschritten durchgeführt werden: a) Berechnung von zumindest einem möglichen Fahrweg ausgehend von der aktuellen Position; b) Berechnung von Wahrscheinlichkeitswerten für die prognostizierten Fahrwege, wobei ein Wahrscheinlichkeitswert die Wahrscheinlichkeit beschreibt, mit der einer der prognostizierten Fahrwege befahren wird, c) Ausgabe eines Warnsignals oder Aktivierung einer Signalisierungseinrichtung falls der Wahrscheinlichkeitswert für einen prognostizierten Fahrweg, der eine Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe in unerlaubter Fahrrichtung enthält, einen vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsgrenzwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Prognosemodul bei Durchführung der Fahrwegprognose Informationen der Wegenetzdatenbank, insbesondere die Geometrie von Kreuzungen und/oder die Fahrspursituation, analysiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Prognosemodul bei Durchführung der Fahrwegprognose Informationen über die aktuelle Fahrsituation, insbesondere Position, Geschwindigkeit, Bewegungsvektor, Fahrspur, Lenkwinkel und/oder Signal des Fahrspurwechselanzeigers, analysiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Prognosemodul bei Durchführung der Fahrwegprognose Informationen über die Bewegungshistorie analysiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Prognosemodul bei Durchführung der Fahrwegprognose bei aktivierter Zielführung Informationen einer Routenberechnungseinheit analysiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Warnsignal ausgegeben wird, wenn die aktuelle Position auf einer Straße mit zwingender Fahrrichtungsvorgabe liegt und die aktuelle Fahrrichtung in die unerlaubte Fahrrichtung dieser Straße verläuft.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Warnsignal intensiviert gegenüber dem ersten Warnsignal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Warnsignal Manövervorschläge beinhaltet, die das Einfahren in eine Straße in unerlaubter Fahrrichtung verhindern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Warnsignal Manövervorschläge beinhaltet, die das Ausfahren aus einer in unerlaubter Fahrrichtung befahrenen Straße ermöglichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Warnsignal optisch, akustisch und/oder haptisch ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Warnsignal haptisch durch zumindest zeitweise oder periodisch wechselnde Erhöhung des Lenkwiderstandes ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung der Signalisierungseinrichtung zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer eine Warnsignaleinrichtung eines Einsatzfahrzeuges eingeschaltet oder in einen anderen Betriebsmodus umgeschaltet wird.