DE102010049721A1

DE102010049721A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität

Info

Publication number: DE102010049721A1
Application number: DE102010049721A
Authority: DE
Inventors: Dr. Wäller Christoph; Mike Salzer; Gerald Grote
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-04-26

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines ersten Fahrzeugs (2), wobei – eine aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) bestimmt wird, – eine aktuelle Fahrsituation mindestens eines weiteren Verkehrsobjekts bestimmt wird, – die aktuellen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs (2) und des mindestens einen weiteren Verkehrsobjekts in ein Umgebungsmodell abgebildet werden, – in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen mindestens eine Kritikalität der aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) und/oder mindestens eine Kritikalität mindestens einer zukünftigen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) bestimmt wird, in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine visuelle Warnung auf einer Anzeigeeinheit (4) des ersten Fahrzeugs (2) dargestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines Fahrzeugs.
In Kraftfahrzeugen existieren Systeme zur Bestimmung einer Unfallgefahr des Kraftfahrzeugs.
Die DE 102 57 842 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Unfallgefahr eines ersten Objekts mit wenigstens einem zweiten Objekt. Die Unfallgefahr wird in Abhängigkeit von einer Kollisionswahrscheinlichkeit und einer Gefährdungswahrscheinlichkeit des wenigstens einen zweiten Objekts in einem vorgegebenen Gebiet bestimmt. Weiter wird die Kollisionswahrscheinlichkeit und die Gefährdungswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von Bewegungen des ersten und des wenigstens einen zweiten Objekts bestimmt.
Auch ist bekannt, einem Kraftfahrzeugführer Verkehrs- und Infrastrukturinformationen im Fahrzeug anzuzeigen. So offenbart die DE 10 2007 027 297 A1 ein System zur Darstellung von Fahrassistenzinformationen bei dem aktuelle, die Bedienung des Fahrzeugs unterstützende, Informationen an das Fahrzeug übermittelt werden. Zusätzlich zu an sich bekannten, innerhalb des Sensorumfeldes eines Fahrzeugs liegenden, Informationen können auch außerhalb des Sensorumfeldes eines Fahrzeuges liegende aktuelle Informationen dargestellt werden. Hierbei offenbart die Druckschrift auch, dass Fahrempfehlungen wie z. B. normal, defensiv, agil, rechts, links dargestellt werden können. Auch offenbart die Druckschrift, dass ein Empfänger eines Fahrzeugs aktuelle Informationen von anderen Fahrzeugen oder von anderen Sendern erhalten kann, die dynamische Verkehrszustände anzeigen.
Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines Fahrzeugs zu schaffen, welche aktuelle und/oder zukünftige Fahrsituationen möglichst vollständig erfassen und eine einfache, insbesondere einfach zu implementierende, Auswertung dieser Fahrsituationen ermöglichen, wobei ein möglichst gut an einen individuellen Kraftfahrzeugführer angepasstes Warnen vor kritischen oder gefährlichen Fahrsituationen eines Kraftfahrzeugführers erfolgt.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines Fahrzeugs. Unter einer Kritikalität wird hierbei eine, an einen Kraftfahrzeugführer, angepasste Wahrnehmung einer Fahrsituation hinsichtlich einer Gefährlichkeit der Fahrsituation bzw. einer Gefährdung des vom Kraftfahrzeugführers geführten Fahrzeugs verstanden. Die Kritikalität kann somit auch als Gefährdung bezeichnet werden.
Hierbei kann die Kritikalität beispielsweise in Abhängigkeit einer Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt werden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit gibt hierbei an, wie wahrscheinlich eine Kollision des ersten Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug oder weiteren (Verkehrs-)Objekten ist. Hierbei kann Kritikalität beispielsweise um einen vorbestimmten Prozentsatz größer als die Kollisionswahrscheinlichkeit sein. Beispielsweise kann sich die Kritikalität als Summe einer Kollisionswahrscheinlichkeit und einem vorbestimmten Prozentsatz ergeben. Beträgt z. B. die Kollisionsgeschwindigkeit 50%, so kann eine Kritikalität beispielsweise 70% betragen. Eine Kritikalität von 0% bedeutet hierbei, das ein Kraftfahrzeugführer eine Fahrsituation als unkritisch empfindet, wobei er bei einer Kritikalität von 100% oder mehr als 100% von einer sicheren, jedoch subjektiv empfundenen, Kollision des eigenen Fahrzeugs mit einem weiteren Objekt ausgeht. Die rein objektive Kollisionswahrscheinlichkeit kann hierbei jedoch noch unter 100% liegen, d. h., dass eine Kollision rein objektiv noch nicht sicher ist.
Eine Anpassung der Kritikalität an die Wahrnehmung eines spezifischen Kraftfahrzeugführers oder eine Gruppe von Kraftfahrzeugführern wird hierbei über den vorbestimmten Prozentsatz erreicht.
Der vorbestimmte Prozentsatz kann auch nutzerspezifisch und/oder fahrmodusspezifisch und/oder in Abhängigkeit von fahrdynamischen Größen eingestellt werden. So können z. B. durch Möglichkeiten zur Kraftfahrzeugführeridentifikation, beispielsweise eine Identifikation durch nutzerzugeordnete Fahrzeugschlüssel, ein vorbestimmter Prozentsatz bestimmt werden. So können z. B. für ältere Kraftfahrzeugführer höhere vorbestimmte Prozentsätze als für jüngere Kraftfahrzeugführer bestimmt werden. Eine fahrmodusspezifische Einstellung ergibt sich z. B. durch die Einstellung des vorbestimmten Prozentsatzes in Abhängigkeit eines einstellbaren Fahrmodus, wobei der Fahrmodus beispielsweise ein sportlicher Fahrmodus, ein Komfort-Fahrmodus, oder ein ökonomischer Fahrmodus sein kann.
Auch kann der vorbestimmte Prozentsatz in Abhängigkeit weiterer fahrdynamischer Größen, wie z. B. einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung bestimmt werden. So kann z. B. der vorbestimmte Prozentsatz bei hohen Geschwindigkeiten höher sein als bei niedrigeren Geschwindigkeiten.
Kumulativ oder alternativ kann die Kritikalität einer Fahrsituation auch in Abhängigkeit einer Gefährdungswahrscheinlichkeit bestimmt werden. Unter einer Gefährdungswahrscheinlichkeit wird hierbei eine Wahrscheinlichkeit verstanden, mit der ein fremdes Objekt in einer vorbestimmten Umgebung um das eigene, hier das erste, Fahrzeug aktuell oder zukünftig auftreten kann. Hinsichtlich der Bestimmung der Kritikalität in Abhängigkeit der Gefährdungswahrscheinlichkeit gelten analoge Ausführungen wie zur Bestimmung der Kritikalität aus der Kollisionswahrscheinlichkeit, insbesondere, dass sich die Kritikalität als Summe der Gefährdungswahrscheinlichkeit und einem vorbestimmten oder adaptiven Prozentsatz ergibt.
Eine Fahrsituation des ersten Fahrzeugs wird hierbei durch eine oder mehrere die aktuelle oder die zukünftige Fahrsituation beschreibende Kenngröße beschrieben. Eine Kenngröße kann hierbei z. B. eine geografische Position des ersten Fahrzeugs und/oder eine Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs und/oder eine Beschleunigung des ersten Fahrzeugs und/oder eine zukünftige Trajektorie und/oder eine aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs sein. Selbstverständlich sind auch weitere Kenngrößen zur Beschreibung der Fahrsituation vorstellbar. Die Fahrsituation kann zusätzlich über einen Zeitpunkt beschrieben werden, zu welchem die Kenngrößen erfasst werden.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt eine aktuelle Fahrsituation des ersten, also des eigenen Fahrzeugs bestimmt. Hierbei werden z. B. Sensor- und Fahrdaten des eigenen Fahrzeugs, beispielsweise eine GPS-Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Lenkwinkel, eine Triangolie, ein Blinkerstatus usw. und Daten aus Fahrerassistenzsystemen, wie beispielsweise RVC, ACC (Adaptiv Cruise Control), Lane-Assist, Parkpilot usw., ausgewertet. Derartige Daten können über fahrzeuginterne Netzwerke, beispielsweise ein Bussystem, insbesondere ein CAN-Bus, an eine entsprechende Auswerteeinheit übermittelt werden. Hierbei wird ein die aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeugs beschreibender Merkmalsvektor gebildet. Dieser Merkmalsvektor kann die vorhergehenden Kenngrößen enthalten. Auch kann der Merkmalsvektor den Zeitpunkt der Erfassung dieser Kenngrößen enthalten.
Weiter wird eine aktuelle Fahrsituation mindestens eines weiteren Objekt bestimmt. Das mindestens eine weitere Objekt kann hierbei beispielsweise ein Fahrzeug sein. Selbstverständlich kann das mindestens eine weitere Objekt auch ein Fußgänger, ein Fahrradfahrer oder ein stationäres Hindernis, wie z. B. eine Baustelle sein. Allgemein bezeichnet das weitere Objekt also ein weiteres Verkehrsobjekt. Die aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts umfasst hierbei möglichst alle zur Verfügung stehenden Informationen oder Kenngrößen zur Beschreibung eines statischen und dynamischen Zustandes des weiteren Objekts. Insbesondere kann auch ein die aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren Fahrzeugs beschreibender Merkmalsvektor gebildet werden.
Ist das mindestens eine weitere Objekt ein weiteres Fahrzeug, so können beispielsweise die gleichen Sensor- und/oder Fahrdaten, wie die des eigenen, hier des ersten, Fahrzeuges bestimmt werden. Selbstverständlich sind Situationen vorstellbar in denen nicht alle vorgenannten Sensor- und/oder Fahrdaten des mindestens einen weiteren Objekts zur Verfügung stehen. Zur Bestimmung der Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts kann daher mindestens eine der vorhergehend beschriebenen Kenngrößen ausreichen. Ist das mindestens eine weitere Objekt ein stationäres Objekt, so kann die aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren stationären Objekts beispielsweise mittels der GPS-Position beschrieben werden. Selbstverständlich kann auch eine Geschwindigkeit und eine Beschleunigung des mindestens einen weiteren stationären Objekts hierbei als 0 bestimmt werden. Auch der Zeitpunkt der Erfassung der Kenngrößen des mindestens einen weiteren Objekts kann hierbei in einem Merkmalsvektor zusammengefasst werden.
In einem dritten Schritt wird die aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeugs und die aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in ein Umgebungsmodell abgebildet. Hierbei werden die in den ersten beiden Schritten bestimmten Merkmalsvektoren mit Bezug auf eine globale Basis des Umgebungsmodells in das Umgebungsmodell transformiert. Somit enthält das Umgebungsmodell die in allen Merkmalsvektoren aller Objekte enthaltenen Informationen bezüglich einer gemeinsamen Basis. Dies ermöglicht eine besonders einfache, schnelle, insbesondere echtzeitfähige, Auswertung der Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs und des mindestens einen weiteren Objekts. Das Umgebungsmodell kann zusätzlich weitere statische Informationen, z. B. geografische Informationen, enthalten. So kann das Umgebungsmodell z. B. Informationen über Straßenverläufe, eine Position von Verkehrszeichen, eine Position von Lichtsignalanlagen und weitere Informationen enthalten, die nicht über Merkmalsvektoren in das Umgebungsmodell abgebildet werden. Das Umgebungsmodell kann also mindestens Positionsdaten möglichst vieler Objekte neben den Positionsdaten des ersten Fahrzeugs enthalten. Vorzugsweise enthält das Umgebungsmodell jedoch noch weitere Daten, wie z. B. Geschwindigkeitsdaten von weiteren Objekten, die alle auf die globale Basis des Umgebungsmodells bezogen sind.
In Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen wird mindestens eine Kritikalität der aktuellen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs und/oder mindestens eine Kritikalität mindestens einer zukünftigen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs bestimmt. Hierbei kann z. B. auf Grundlage der in das Umgebungsmodell abgebildeten Fahrsituationen und der somit im Umgebungsmodell enthaltenen Informationen eine Kollisionswahrscheinlichkeit für das erste Fahrzeug und das mindestens eine weitere Objekt für einen aktuellen Zeitpunkt bestimmt werden. Eine Kritikalität einer zukünftigen Fahrsituation kann beispielsweise durch Extrapolation der in den Merkmalsvektoren enthaltenen Kenngrößen, z. B. eine zukünftige Position des ersten Fahrzeugs und des mindestens einen weiteren Objekts, auf Grundlage der aktuellen in den Merkmalsvektoren enthaltenen Kenngrößen auf einen zukünftigen Zeitpunkt im Umgebungsmodell bestimmt werden. Eine Kritikalität kann dann, wie vorhergehend beschrieben, in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt werden. Die Bestimmung der Kritikalität und Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten Fahrsituationen ermöglicht hierbei ein möglichst schnelles, insbesondere echtzeitfähiges Bestimmen der Kritikalität, insbesondere auch dann, wenn eine Vielzahl von weiteren Objekten im Umgebungsmodell abgebildet ist.
Weiter wird die Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine visuelle Warnung in einer Anzeigeeinheit des ersten Fahrzeugs dargestellt. Die Bestimmung der Kritikalität in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten Fahrsituationen ermöglicht somit in vorteilhafter Weise zusätzlich, dass visuelle Warnungen möglichst schnell und mit Bezug auf eine Umgebung des ersten Fahrzeugs dargestellt werden können. Neben einer visuellen Warnung können hierfür z. B. weitere im Umgebungsmodell enthaltenen Informationen auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden. So können z. B. Straßenverläufe auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden, wobei Teilabschnitte von Straßenverläufen, in denen eine vorbestimmte Kritikalität überschritten ist, mit einer Warnung, beispielsweise einer Rotfärbung, dargestellt werden. Dies ermöglicht einem Kraftfahrzeugführer eine möglichst intuitive und somit schnelle Erfassung von gefährlichen Fahrsituationen, die in vorteilhafter Weise schnell und umfassend auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden kann.
Die Kritikalität der aktuellen Fahrsituation bestimmt sich hierbei in Abhängigkeit einer Kollisionswahrscheinlichkeit und/oder Gefährdungswahrscheinlichkeit in aktuellen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs. Die Kritikalität einer zukünftigen Fahrsituation bestimmt sich hierbei in Abhängigkeit von mittels geeigneter Schätzverfahren bestimmten zukünftigen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs. Beispielsweise lässt sich in Abhängigkeit von zu einem aktuellen Zeitpunkt und/oder vergangenen Zeitpunkten erfassten Kenngrößen, z. B. Position, Geschwindigkeit und Richtung, eine Trajektorie des ersten Fahrzeugs und des mindestens einen weiteren Objekts bestimmen. Für diese Trajektorie lassen sich dann zu unterschiedlichen zukünftigen Zeitpunkten Kollisionswahrscheinlichkeiten und/oder Gefährdungswahrscheinlichkeiten bestimmen, in deren Abhängigkeit eine Kritikalität bestimmt werden kann.
Weiter ermöglicht die Abbildung in ein Umgebungsmodell eine einfache Modellierung einer digitalen Umweltkarte, die z. B. eine visuelle Warnung auf weitere Informationen über das Umfeld, z. B. einer Position und Trajektorie des mindestens einen weiteren Objekts, einen Straßenverlauf usw. überblenden kann. Somit wird in möglichst vorteilhafter Weise eine Präsentation von aufmerksamkeitslenkenden Informationen in Bezug auf eine Fahrzeugumgebung des ersten Fahrzeugs mit einer Darstellung einer Kritikalität auf einer Anzeigeeinheit, beispielsweise einem Display eines Kombiinstruments, ermöglicht. Hierdurch kann eine Handlungskompetenz des Kraftfahrzeugführers im Vorfeld einer kritischen oder komplexen Situation erhöht werden bzw. kritische oder komplexe Situationen durch ein assistendierendes System vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in Abhängigkeit von aus einer Verkehrsinfrastruktur übertragenen Daten bestimmt. Die Daten können hierbei mittels einer sogenannten Car-to-X-Kommunikation übertragen werden. So können beispielsweise Daten von einer Verkehrszentrale an das erste Fahrzeug übertragen werden. Hierzu weist das erste Fahrzeug mindestens eine Empfangseinheit für von der Verkehrsinfrastruktur übertragenen Daten auf. Selbstverständlich ist vorstellbar, dass auch Daten von dezentralen Einheiten der Verkehrsinfrastruktur an das erste Fahrzeug übertragen werden können. Vorzugsweise können Daten drahtlos übertragen werden, beispielsweise mittels W-LAN, mittels Funkübertragung, mittels Bluetooth, mittels Infrarot und/oder mittels einer GSM-Übertragung. Selbstverständlich sind auch weitere Verfahren zur Übertragung von Daten einer Verkehrsinfrastruktur vorstellbar. Alternativ oder kumulativ kann die Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in Abhängigkeit von dem mindestens einen weiteren Fahrzeug übertragenen Daten bestimmt werden. Hierbei können die Daten in vorteilhafter Weise in einer sogenannten Car-to-Car-Kommunikation übertragen werden. Eine Übertragung kann hierbei wie in den vorhergehend erwähnten Ausführungsbeispielen zur Car-to-X-Kommunikation erfolgen, vorzugsweise erfolgt eine Übertragung von Daten drahtlos. So ist auch vorstellbar, dass das mindestens eine weitere Fahrzeug Daten an eine Verkehrsinfrastruktur überträgt und diese Daten dann von der Verkehrsinfrastruktur an das erste Fahrzeug übertragen werden.
Die an das erste Fahrzeug von einer Verkehrsinfrastruktur und/oder von dem mindestens einem weiteren Objekt übertragenen Daten sind vorzugsweise Sensor- und/oder Fahrdaten des mindestens einen weiteren Objekts. Diese Sensor- und/oder Fahrdaten können die gleichen, jedoch auf das weitere Objekt bezogene, Informationen enthalten wie die vorhergehend erläuterten Sensor- oder Fahrdaten des ersten Fahrzeugs.
Weiter kann die Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in Abhängigkeit von von weiteren Objekten übertragenen Daten bestimmt werden. Beispielsweise können weitere Objekte über eine eigene Sensorik eine Position und/oder eine Geschwindigkeit des mindestens einen weiteren Objekts erfassen und diese Informationen z. B. mittels einer Car-to-Car-Kommunikation an das erste Fahrzeug übertragen.
Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass die aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in Abhängigkeit von eigenen Sensordaten, also Sensordaten des ersten Fahrzeugs, bestimmt wird. Dies kann vorzugsweise dann erfolgen, wenn die mittels einer Car-to-X-Kommunikation oder einer Car-to-Car-Kommunikation übertragenen Daten keine ausreichenden Informationen enthalten, um eine aktuelle Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen.
Auch ist vorstellbar, die Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts in Abhängigkeit von gespeicherten Daten zu bestimmen. Beispielsweise können gespeicherte Daten einer Straßenführung verwendet werden, um eine voraussichtliche Trajektorie des mindestens einen weiteren Objekts zu bestimmen. Auch können gespeicherte Daten hinsichtlich von geltenden Geschwindigkeitsbegrenzungen verwendet werden, um eine voraussichtliche Geschwindigkeit des einen weiteren Objekts zu bestimmen. Diese Daten können beispielsweise in einer Speichereinheit des ersten Fahrzeugs gespeichert sein. Hierbei ist z. B. vorstellbar, dass diese Daten auch als Grundlage für ein Navigationssystem des ersten Fahrzeugs dienen.
Wie vorhergehend erläutert, können die an das erste Fahrzeug übertragenen Daten objekt- und/oder verkehrssituationsbezogene Informationen enthalten. Beispielsweise können die Daten Informationen über GPS-Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Triangolie, ein Lenkwinkel, ein Blinkerstatus des mindestens einen weiteren Objekts enthalten. Alternativ oder kumulativ können die Daten auch Informationen über eine allgemeine Verkehrsituation enthalten. Beispielsweise können die Daten Informationen über einen Stau auf einem bestimmten Straßenabschnitt enthalten, wobei aus derartigen Informationen eine voraussichtliche Geschwindigkeit des mindestens einen weiteren Objekts bestimmt werden kann. Auch ist vorstellbar, dass die Daten Informationen über eine aktuelle Phase (Grünphase, Gelbphase, Rotphase) einer Lichtsignalanlage auf einem bestimmten Straßenabschnitt enthalten. Hieraus kann ebenfalls eine zukünftige Trajektorie des mindestens einen weiteren Objekts geschätzt werden. Aus einer Trajektorie können dann beispielsweise zukünftige Positionen und/oder zukünftige Geschwindigkeiten und/oder zukünftige Beschleunigungen des mindestens einen weiteren Objekts bestimmt werden.
Weiter können alle an das erste Fahrzeug übertragenen Daten, die Informationen über das mindestens eine weitere Objekt enthalten, mittels eines Fusionsverfahrens fusioniert werden. Z. B. können mittels des Fusionsverfahrens von einer Sensorik des ersten Fahrzeugs erfasste Daten bezüglich des mindestens einen weiteren Objekts mit den an das erste Fahrzeug bezüglich des mindestens einen weiteren Objekts übertragenen Daten fusioniert werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise einer Bestimmung der aktuellen Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts.
Durch die Auswertung an das erste Fahrzeug übertragenen Daten zur Bestimmung der aktuellen Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass nicht ausschließlich Daten der eigenen Sensorik, die z. B. keine ausreichende Reichweite und/oder keine ausreichende Qualität aufweisen, zur Bestimmung der aktuellen Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Kritikalität für die mindestens eine Fahrsituation des ersten Fahrzeugs in Abhängigkeit eines klassifizierten Fahrszenarios bestimmt. Das klassifizierte Fahrszenario wird hierbei in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen, insbesondere der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs, klassifiziert. Das klassifizierte Fahrszenario umfasst hierbei mindestens die mindestens eine zukünftige Fahrsituation, vorzugsweise jedoch eine Anzahl von möglichen zukünftigen Fahrsituationen. Abhängig von den in dem Umgebungsmodell abgebildeten Daten (Daten der aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs und/oder Daten der aktuellen Fahrsituation des mindestens einen weiteren Objekts, Daten der Umgebung) kann ein Fahrszenario klassifiziert werden. So kann beispielsweise ein Überholmanöver klassifiziert werden, falls im Umgebungsmodell ein vorausfahrendes Fahrzeug mit gegenüber dem ersten Fahrzeug verringerter Geschwindigkeit abgebildet ist. Akkumulativ oder alternativ können auch weitere Kriterien zur Klassifizierung des Fahrszenarios, beispielsweise des Überholmanövers, ausgewertet werden. So kann beispielsweise ausgewertet werden, ob auf dem betreffenden Abschnitt ein Überholverbot existiert (Auswertung von Daten der Umgebung). Weiter kann ausgewertet werden, ob der Kraftfahrzeugführer des ersten Fahrzeugs einen Blinker gesetzt und/oder ein Lenkmanöver und/oder eine Beschleunigung des ersten Fahrzeugs durchgeführt hat (Auswertung von Daten des ersten Fahrzeugs).
Selbstverständlich können in analoger Weise weitere Fahrszenarien klassifiziert werden. Beispielsweise können Kreuzungsmanöver, Spurwechsel- oder Einfädelmanöver oder Parkmanöver klassifiziert werden. Wesentlich hierbei ist, dass die Fahrszenarien auf Grundlage von in dem Umgebungsmodell abgebildeten Daten klassifiziert werden, wobei das Umgebungsmodell Daten von Sensoren des ersten Fahrzeugs und/oder an das erste Fahrzeug übertragene Daten und/oder gespeicherte Daten enthält.
Das klassifizierte Fahrszenario umfasst hierbei die mindestens eine zukünftige Fahrsituation des ersten Fahrzeugs und/oder des mindestens einen weiteren Objekts. Vorzugsweise kann das klassifizierte Fahrszenario jedoch eine Vielzahl von zukünftigen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs und/oder des mindestens einen weiteren Objekts umfassen, die sich in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios ergeben können. Hierbei kann z. B. eine Wahrscheinlichkeit einer bestimmten zukünftigen Fahrsituation in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios auf Grundlage der in dem Umgebungsmodell abgebildeten Daten erfolgen. Übersteigt die mittels der Auswertung bestimmte Wahrscheinlichkeit eine vorbestimmte Schwelle, so wird die ausgewertete Fahrsituation als zukünftige Fahrsituation in eine Anzahl von zukünftigen Fahrsituationen aufgenommen. Ist z. B. aus dem Umgebungsmodell bekannt, dass sich das erste Fahrzeug einer T-Kreuzung nähert, so können Fahrsituationen in eine Anzahl von Fahrsituationen des klassifizierten Kreuzungsmanövers aufgenommen werden, in welchen das erste Fahrzeug nach links abbiegt oder nach rechts abbiegt, jedoch Fahrsituationen ausgeschlossen werden, in welchen das Fahrzeug geradeaus fährt.
Eine Klassifizierung von Fahrszenarien erfolgt hierbei in Abhängigkeit von Parametern, die aus dem Umgebungsmodell extrahiert werden. Hierzu werden geeignete Klassifikationsverfahren angewendet. Zur Bestimmung einer eigenen Position des ersten Fahrzeugs und einer Zuordnung von Verkehrsknotenpunkten bzw. Straßenklassen können neben der vorhergehend beschriebenen Auswertung der GPS-Daten und einer digitalen Navigationskarte auch weitere Verfahren zur Positionsermittlung, z. B. über eine W-LAN-Signalstärke und/oder einer Mobilfunksignalstärke und/oder eine Kommunikation mit Verkehrsinfrastruktursystemen, wie Sensorbrücken an Kreuzungen, der eigenen Position verwendet werden. Auch aktuelle Handlungen des Kraftfahrzeugsführers können zur Klassifizierung von Fahrszenarien sowie zur Bestimmung der in dem klassifizierten Fahrszenario enthaltenen zukünftigen Fahrsituationen verwendet werden, beispielsweise das Setzen eines Blinkers.
Durch die Klassifikation eines Fahrszenarios und die Bestimmung einer Kritikalität in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Kritikalität nur für ausgewählte zukünftige Fahrsituationen und nicht für alle vorstellbaren Fahrsituationen bestimmt wird. Hierdurch ergibt sich eine Reduktion zur Bestimmung der Kritikalität benötigten Rechenleistung.
In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit von dem klassifizierten Fahrszenario mindestens eine visuelle Assistenzfunktion auf der Anzeigeeinheit angezeigt. Eine visuelle Assistenzfunktion kann beispielsweise die Anzeige von Richtungspfeilen und/oder die Einfärbung einer beabsichtigten Trajektorie umfassen. Alternativ oder kumulativ kann mindestens eine akustische Assistenzfunktion von einer akustischen Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Mittels der Assistenzfunktionen, die vorzugsweise in der Anzeigeeinheit einer Multifunktionseinheit angezeigt werden bzw. von einem Lautsprecher eines Entertainment-Systems des ersten Fahrzeugs ausgegeben werden, kann der Kraftfahrzeugsführer in vorteilhafter Weise durch die zukünftigen Fahrsituationen des klassifizierten Fahrszenarios geleitet werden. So ist vorstellbar, dem Kraftfahrzeugführer ausschließlich, für die zukünftigen Fahrsituationen des klassifizierten Fahrszenarios relevante Informationen anzuzeigen. Nähert sich das Fahrzeug beispielsweise einer T-Kreuzung (klassifiziertes Fahrszenario) und hat der Kraftfahrzeugführer einen Linksblinker gesetzt, so können beispielsweise ausschließlich Informationen über einen zukünftigen Straßenverlauf der nach links weiterführenden Straße angezeigt werden, wobei Informationen über nach rechts führenden Straßenverlauf ausgeblendet oder weggelassen werden können. Auch ist vorstellbar, dem Kraftfahrzeugführer in Abhängigkeit einer Position des ersten Fahrzeugs eine visuelle, akustische oder haptische Lenkempfehlung zu geben, die das erste Fahrzeug beim Linksabbiegen an der erwähnten T-Kreuzung unterstützt.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Kraftfahrzeugführer Hilfestellungen zum Bewältigen der zukünftigen Fahrsituationen erhält, wodurch eine Unfallgefahr verringert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios auf der Anzeigeeinheit in einen vorbestimmten Darstellungsmodus des Fahrszenarios gewechselt. Beispielsweise kann in eine perspektivische Darstellung des ersten Fahrzeugs mit ausgewählten Umgebungsinformationen und/oder ausgewählten Informationen über das mindestens eine weitere Objekt gewechselt werden. Beispielsweise kann in einen abstrahierten, kartenbasierten Darstellungsmodus des Fahrszenarios gewechselt werden. Hierbei kann eine Größe des Kartenausschnitts in Abhängigkeit einer für das klassifizierte Fahrszenario benötigten Fahrstrecke und/oder einer für das klassifizierte Fahrszenario benötigten Fahrtzeit erfolgen Auch kann eine Position des ersten Fahrzeuges in einem angezeigten Kartenausschnitt, welcher in einem abstrahierten, kartenbasierten Darstellungsmodus dargestellt wird, in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios angepasst werden. Wird beispielsweise ein Links-Abbiegemanöver klassifiziert, so kann ein Kartenausschnitt dargestellt werden, dessen Mittelpunkt in Relation zum Mittelpunkt des ersten Fahrzeugs um eine vorbestimmte Distanz links von diesem Mittelpunkt des ersten Fahrzeugs angeordnet ist. Der Kartenausschnitt verschiebt sich hierbei in Relation zum ersten Fahrzeug in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios. Selbstverständlich können in dem vorbestimmten Darstellungsmodus Elemente der vorhergehend erläuterten visuellen Assistenzfunktion, z. B. Richtungspfeile, angezeigt werden. Durch die Darstellung eines klassifizierten Fahrszenarios in einem vorbestimmten Darstellungsmodus ergibt sich eine verbesserte Führung des Kraftfahrzeugführers durch ein klassifiziertes Fahrszenario, da die Information über das klassifizierte Fahrszenario angepasst an dieses Fahrszenario dargestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden auf der Anzeigeeinheit zusätzlich zumindest ein Teil der Informationen des Umgebungsmodells dargestellt. Hierbei können z. B. Straßenverläufe, Lichtsignalanlagen, aber auch das mindestens eine weitere Objekt und/oder weitere Objekte dargestellt werden. In vorteilhafter Weise ist der Teil der Informationen des Umgebungsmodells, die zusätzlich auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden, abhängig von dem klassifizierten Fahrszenario. In einem klassifizierten Überholmanöver kann z. B. nur der für das Überholmanöver benötigte Streckenabschnitt, die zu überholenden Objekte sowie der Gegenverkehr, also die sich auf dem Überholkurs (zukünftig) befindlichen Objekte dargestellt werden. Weitere Informationen, beispielsweise Informationen über weitere nicht in den Überholvorgang involvierte Objekte, können ausgelassen werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine verbesserte, weil reduzierte, Darstellung von Informationen, die der Kraftfahrzeugführer schnell verarbeiten kann, wodurch sich eine verbesserte Führung durch ein klassifiziertes Fahrszenario ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform wird zusätzlich zu der visuellen Warnung auf der Anzeigeeinheit in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine akustische Warnung und/oder eine haptische Warnung ausgegeben.
Die visuelle Warnung kann hierbei als Teil der visuellen Assistenzfunktionen und/oder als Teil der Darstellung des klassifizierten Fahrszenarios in dem vorbestimmten Darstellungsmodus dargestellt werden Zusätzlich zu dieser visuellen Warnung kann auch eine akustische und/oder eine haptische Warnung ausgegeben werden. Eine haptische Warnung umfasst beispielsweise eine automatische Generierung eines Lenkmoments, die z. B. den Kraftfahrzeugführer von einer Führung des Kraftfahrzeuges in eine kritische Situation warnt. Hierbei ist jedoch eine derartige Lenkempfehlung durch den Kraftfahrzeugführer überstimmbar.
Eine haptische Warnung kann auch durch eine Erhöhung einer Fahrzeuggeschwindigkeit zur sicheren Beendigung eines bereits eingeleiteten Überholmanövers erzeugt werden, wobei einer derartige Warnung den Kraftfahrzeugführer gleichzeitig bei einer gefahrlosen Beendigung des klassifizierten Fahrszenarios unterstützt. Auch kann eine haptische Warnung durch die Erzeugung eines Bremsmoments erzeugt werden. Selbstverständlich sind noch weitere Formen einer haptischen Warnung des Kraftfahrzeugführers vorstellbar.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass Kraftfahrzeugführer auch bei einer zeitweisen Nichtbeachtung der Anzeigeeinheit, also bei mangelnder Wahrnehmung der auf der Anzeigeeinheit dargestellten, visuellen Warnungen, ein Warnsignal erfassen kann, wobei die Erzeugung eines akustischen und/oder haptischen Warnsignals die Aufmerksamkeit des Kraftfahrzeugsführers in vorteilhafter Weise auf visuelle Anzeigeeinheiten lenken kann oder selbstständig, also aus sich heraus, den Kraftfahrzeugführer durch das klassifizierte Fahrszenario leiten kann (z. B. Leiten des Kraftfahrzeugführers durch ein klassifiziertes Fahrszenario mittels automatisch generierter Lenkmomente).
In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität der aktuellen Fahrsituation und/oder der mindestens einen Kritikalität der mindestens einen zukünftigen Fahrsituation eine visuelle Warnung nur in einem Teil der Anzeigeeinheit dargestellt. Hierbei kann die visuelle Warnung z. B. nur in Teilbereichen der Anzeigeeinheit dargestellt werden, die einen Teil oder Teile des Umgebungsmodells anzeigen, in denen Fahrsituationen mit einer, eine visuelle Warnung erzeugenden, Kritikalität auftreten oder zukünftig auftreten können. Ist z. B. ein Links-Abbiegemanöver als vorbestimmtes Fahrszenario klassifiziert, und überquert ein Fußgänger einen Straßenabschnitt, in den das erste Fahrzeug links abbiegen möchte, so kann eine visuelle Warnung in einem vorbestimmten Bereich um den Fußgänger herum oder im Bereich der voraussichtlichen Fahrbahnüberquerung angezeigt werden.
Es ist jedoch auch vorstellbar, bei besonders hohen Kritikalitäten, also Kritikalitäten die eine vorbestimmte hohe Schwelle überschreiten, eine visuelle Warnung auf der gesamten Anzeigeeinheit darzustellen.
Die visuelle Warnung kann sich hierbei einer Darstellung von Teilen des Umgebungsmodells überlagern. Auch kann die visuelle Warnung die Darstellungen von Teilen des Umgebungsmodells ersetzen. Dies gilt sowohl für die Darstellung der visuellen Warnung in Teilen der Anzeigeeinheit als auch auf der gesamten Anzeigeeinheit.
Kumulativ oder alternativ kann eine visuelle Warnung in Abhängigkeit der Kritikalität farblich gestuft erfolgen. Beispielsweise kann eine visuelle Warnung durch eine erste Farbe, beispielsweise Gelb, oder durch eine Einfärbung in der ersten Farbe, beispielsweise einer gelben Einfärbung, dargestellt werden, falls die Kritikalität eine erste vorbestimmte Schwelle überschreitet. Analog kann die visuelle Warnung in einer zweiten Farbe, beispielsweise Rot, oder einer Einfärbung in der zweiten Farbe, beispielsweise in einer roten Einfärbung dargestellt werden, wenn die Kritikalität eine zweite vorbestimmte Schwelle überschreitet. Hierbei kann die erste Schwelle niedriger als die zweite Schwelle sein. Ist als vorbestimmtes, klassifiziertes Fahrszenario beispielsweise ein Links-Abbiegemanöver klassifiziert und wird ein Fußgängerverkehr über den Straßenabschnitt, in welchen das erste Fahrzeug links einbiegt, mittels einer Fußgängerampel geregelt, so kann ein an dieser Fußgärtgerampel wartender Fußgänger oder der Bereich der voraussichtlichen Fahrbahnüberquerung gelb eingefärbt oder mit einer gelben Umrandung versehen werden, falls die Fußgängerampel rot zeigt. Zeigt die Fußgängerampel grün, so kann dieser Fußgänger oder der Bereich der voraussichtlichen Fahrbahnüberquerung rot eingefärbt oder mit einer roten Umrandung dargestellt werde. Nähert sich das erste Fahrzeug dem Fußgänger trotz einer beispielsweisen roten Einfärbung oder roten Umrandung, also führt das erste Fahrzeug das Links-Abbiegemanöver durch, so kann bei einer Annäherung des ersten Fahrzeugs an das mindestens eine weitere Objekt, hier den Fußgänger, unter einen vorbestimmten Entfernungsschwellwert die gesamte Anzeigeeinheit rot eingefärbt werden oder ein rotes Bild anzeigen.
Auch ist vorstellbar, dass die visuelle Warnung blinkend dargestellt wird. Hierbei kann eine Frequenz des Blinkens in Abhängigkeit der Kritikalität gewählt werden. Vorzugsweise steigt eine Frequenz des Blinkens mit einer steigenden Kritikalität.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Kraftfahrzeugführer eine Kritikalität verbessert zuordnen kann und eine Dringlichkeit der durch ihn durchzuführenden Fahrmanövern zur Vermeidung einer kritischen Situation intuitiver erfasst.
In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität für die mindestens eine zukünftige Fahrsituation eine Warnung erst anzeigt und/oder ausgegeben, falls die zukünftige Fahrsituation eingeleitet wird oder unmittelbar vor der Einleitung steht. Ob die zukünftige Fahrsituation eingeleitet wird und/oder unmittelbar vor der Einleitung steht, kann hierbei über eine Auswertung von Sensor- und/oder Fahrdaten des ersten Fahrzeuges erfolgen. Beispielsweise kann ein Links-Abbiegemanöver als eingeleitet klassifiziert werden, falls ein Linksblinker gesetzt wird und ein Einschlag des Lenkrades nach links erfolgt und das erste Fahrzeug sich für eine vorbestimmte Zeitdauer auf einer prädizierten Links-Abbiege-Trajektorie befindet. Ein Links-Abbiegemanöver kann als unmittelbar vor dessen Einleitung klassifiziert werden, falls ein Linksblinker gesetzt ist und/oder sich das erste Fahrzeug in einer Links-Abbiegespur befindet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass Warnungen nur dann angezeigt werden, falls die diese Warnungen erzeugenden Fahrsituationen auftreten und/oder mit hoher Wahrscheinlichkeit auftreten werden.
Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines ersten Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Auswerteeinheit und mindestens eine Anzeigeeinheit. Mittels der Auswerteeinheit ist in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend erläuterten Verfahren ausführbar. Mittels der Anzeigeeinheit ist hierbei mindestens eine visuelle Warnung darstellbar. Weiter kann die Vorrichtung Empfangseinheiten zum Empfangen von an das erste Fahrzeug übertragenen Daten aufweisen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität,
2 eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Überholmanövers,
3 eine schematische Darstellung von Verkehrsobjekten bei einem Überholmanöver,
4 eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Kreuzungsmanövers,
5 eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Spurwechsel-Manövers,
6 ein erstes Beispiel zur Abstufung von Warnhinweisen und
7 ein zweites Beispiel zur Abstufung von Warnhinweisen.
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Eigenschaften.
In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines ersten Fahrzeuges 2, welches z. B. in 2 dargestellt ist, dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst hierbei eine Auswerteeinheit 3, eine Anzeigeeinheit 4 und eine Empfangseinheit 5. Weiter ist die Auswerteeinheit 3 datentechnisch mit einem GPS-Sensor 6 des ersten Fahrzeugs 2, einem Geschwindigkeitssensor 7 des ersten Fahrzeugs 2 und einem Blink-Hebel-Sensor 8 verbunden. Mittels der Empfangseinheit 5 sind hierbei Daten empfangbar, die über eine Car-to-X-Kommunikation von weiteren Fahrzeugen 9 oder einer nicht dargestellten Verkehrsinfrastruktur an das erste Fahrzeug 2 übertragen werden. Die derart von der Auswerteeinheit 3 empfangenen Daten werden in ein Umgebungsmodell abgebildet.
Die Auswerteeinheit 3 bestimmt dann eine aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeuges 2 und weiterer Fahrzeuge 9 in Abhängigkeit der von den weiteren Fahrzeugen 9 übertragenen Daten und der von dem GPS-Sensor 6 und dem Geschwindigkeitssensor 7 an die Auswerteeinheit übertragenen und in das Umgebungsmodell abgebildeten Daten. In Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten Fahrsituationen bestimmt die Auswerteeinheit 3 eine Kritikalität der aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs 2 und stellt eine visuelle Warnung auf der Anzeigeeinheit 4 in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität dar. Weiter klassifiziert die Auswerteeinheit 3 in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten Fahrsituation und des Signals des Blink-Hebel-Sensors 8 ein vorbestimmtes Fahrszenario. Weiter bestimmt die Auswerteeinheit 3 zukünftige Fahrsituationen, die in dem klassifizierten Fahrszenario auftreten können. Zusätzlich zu der Kritikalität der aktuellen Fahrsituation bestimmt die Auswerteeinheit 3 Kritikalitäten zukünftiger Fahrsituationen des klassifizierten Fahrszenarios.
In 2 ist eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Überholmanövers dargestellt. Hierbei nähert sich ein erstes Fahrzeug 2 einem weiteren Fahrzeug 10 an. Das weitere Fahrzeug 10 befindet sich auf derselben Fahrspur wie das erste Fahrzeug 2. Weiter dargestellt ist ein entgegenkommendes Fahrzeug 11, welches dem ersten Fahrzeug 2 auf der potenziellen Überholspur, die der aktuellen Fahrspur des ersten Fahrzeugs 2 benachbart ist, entgegen kommt. Dargestellt ist in der abstrahierten, kartenbasierten Abbildung des Überholmanövers ein Straßenverlauf, das erste Fahrzeug 2, das zu überholende Fahrzeug 10 und das entgegenkommende Fahrzeug 11. Benachbart zu der abstrahierten, kartenbasierten Abbildung eines Überholmanövers kann das Überholmanöver auch in einer Draufsicht dargestellt werden. Hierbei wird neben dem ersten Fahrzeug 2, dem zu überholenden Fahrzeug 10 und dem entgegenkommenden Fahrzeug 11 auch eine Überholtrajektorie 12 des ersten Fahrzeuges 10 sowie die Fahr- und Überholspur angezeigt. Das Fahrszenario Überholmanöver kann hierbei durch das Erfassen des zu überholenden Fahrzeugs 10 erfolgen, wobei erfasst wird, dass das zu überholende Fahrzeug 10 gegenüber dem ersten Fahrzeug 2 eine niedrigere Geschwindigkeit aufweist. Hierbei kann das zu überholende Fahrzeug 10 mittels Sensoren des ersten Fahrzeuges 2, beispielsweise Radarsensoren, LIDAR-Sensoren und weiterer Abstandssensoren, erfolgen, auch kann aus den Sensorsignalen dieser Sensoren die (Relativ-)Geschwindigkeit des zu überholenden Fahrzeugs 10 ermittelt werden. Alternativ oder kumulativ ist vorstellbar, dass eine GPS-Position und eine Geschwindigkeit des zu überholenden Fahrzeugs 10 über eine Car-to-Car-Kommunikation an eine Auswerteeinheit 3 des ersten Fahrzeugs 2 übertragen wird. Zur Plausibilitätsprüfung der Klassifikation eines Überholmanövers können weitere Datenquellen, wie z. B. Sensorsysteme zur Verkehrszeichenerkennung oder digitale Navigationskarten zum Abgleich der eigenen Position und zur Einbeziehung von Straßenklassen, beispielsweise Einbahnstraße, Schnellstraße, Landstraße, Autobahn, einbezogen werden. Hierbei kann die aktuelle Fahrspur des ersten Fahrzeuges 2 und des zu überholenden Fahrzeuges 10 blau eingefärbt dargestellt und die Überholspur, also die Fahrspur des entgegenkommenden Fahrzeuges 11, rot eingefärbt dargestellt werden.
In 3 ist am Beispiel eines Überholmanövers die Bestimmung einer Kritikalität näher erläutert. In Situation mit Einfädel- und Spurwechselvorgängen sowie bei Überholvorgängen, bei denen weitere Verkehrsobjekte, beispielsweise ein zu überholendes Fahrzeug 10, passiert werden müssen, kann durch ein Berechnungsmodell eine voraussichtliche Zeitdauer und ein benötigter Weg für das klassifizierte Fahrszenario, beispielsweise das Überholmanöver, ermittelt werden. Das Berechnungsmodell ermöglicht hierbei Aussagen über eine Kritikalität von Fahrsituationen des klassifizierten Fahrszenarios unter Einbeziehung weiterer Verkehrsobjekte, beispielsweise des zu überholenden Fahrzeugs 10 und eines entgegenkommenden Fahrzeugs 11.
Unter der Annahme, dass eine Position und eine Geschwindigkeit eines ersten Fahrzeugs 2, des zu überholenden Fahrzeugs 10 und des entgegenkommenden Fahrzeugs 11 in das Umgebungsmodell abgebildet sind und das erste Fahrzeug 2 und das zu überholende Fahrzeug 10 eine gleiche Anfangsgeschwindigkeit aufweisen, wird die Zeitdauer und der benötigte Weg des Überholmanövers wie folgt ermittelt: Eine insgesamt benötigte Überholstrecke 13 ergibt sich aus einer Aufholstrecke 14, die das erste Fahrzeug 2 zurücklegen muss, um das zu überholende Fahrzeug 10 einzuholen, und der Fahrtstrecke, die das zu überholende Fahrzeug 10 selbst während des Überholmanövers zurücklegt. Zu einem äquivalenten Ergebnis führt die Berechnung der vom ersten Fahrzeug 2 insgesamt während der Zeitdauer des Überholmanövers zurückgelegten Fahrtstrecke. Hierfür können ein Geschwindigkeitsverlauf und ein Beschleunigungsverlauf des ersten Fahrzeuges als bekannt vorausgesetzt werden. Die Aufholstrecke 14 wird anhand von Fahrzeuglängen des ersten Fahrzeugs 2 und des zu überholenden Fahrzeugs 10 sowie einzuhaltenden Abständen zwischen den beiden Fahrzeugen 2, 10 ermittelt. Der Abstand vor dem Überholmanöver kann hierbei einen in kritischen Situationen notwendigen Anhalteweg für das erste Fahrzeug 2, z. B. einen Notbremsweg, mit einbeziehen. Die Zeitdauer des Überholmanövers ergibt sich aus Überholstrecke und einem Geschwindigkeitsverlauf des ersten Fahrzeuges 2. Aufgrund von Beschleunigungen bzw. einer maximal möglichen Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs 2 müssen diese Berechnungen iterativ während des Überholmanövers wiederholt und somit wiederholt die Zeitdauer des Überholmanövers bestimmt werden.
Anhand von fahrzeugeigenen Sensorsystemen, beispielsweise ACC (Adaptive Cruise Control), PLA, Kameras, sowie mittels einer Car-to-X-Kommunikation an eine Auswerteeinheit 3 des ersten Fahrzeugs 2 übertragenen Daten können weitere Objekte, wie z. B. das entgegenkommende Fahrzeug 11, sowie deren Fahrsituation, insbesondere deren aktuelle Position, Fahrtrichtung, Geschwindigkeit und Trajektorie, erfasst werden. Darauf basierend kann die für eine sichere Ausführung des Überholmanövers benötigte Gesamtstrecke 15 ermittelt werden. Die benötigte Gesamtstrecke 15 ergibt sich hierbei aus den aktuellen Positionen des ersten Fahrzeugs 2 und des entgegenkommenden Fahrzeuges 11 vor dem Überholmanöver sowie deren, während des Überholmanövers, zurückgelegten Wegstrecken. Die zurückgelegten Wegstrecken können hierbei anhand von geschätzten Geschwindigkeitsverläufen des ersten Fahrzeugs 2 und des entgegenkommenden Fahrzeugs 11 bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Wegstrecke des entgegenkommenden Fahrzeugs 11 in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs 11 und der für das Überholmanöver benötigten Zeitdauer bestimmt werden. Die Gesamtstrecke 15 ergibt sich dann aus einer ursprünglichen Entfernung des ersten Fahrzeuges 2 vom entgegenkommenden Fahrzeug 11 vor dem Überholmanöver abzüglich der vom entgegenkommenden Fahrzeug 11 während des Überholmanövers zurückgelegten Wegstrecke. Hierbei kann ein Sicherheitsabstand in Form einer Konstanten in die Berechnung der vom entgegenkommenden Fahrzeug 11 während des Überholmanövers zurückgelegten Wegstrecke mit einbezogen werden. Die Gesamtstrecke 15 ergibt sich dann als Differenz zwischen der ursprünglichen Entfernung zwischen dem ersten Fahrzeug 2 und dem entgegenkommenden Fahrzeug 11 und einer Summe der vom entgegenkommenden Fahrzeug 11 während des Überholmanövers zurückgelegten Wegstrecke sowie dem Sicherheitsabstand. Hierbei wird in vorteilhafter Weise berücksichtigt, dass ein physikalisch möglicher Überholvorgang noch keine gefühlte Sicherheit für den Kraftfahrzeugführer darstellt. Ein gerade noch mögliches Einscheren des ersten Fahrzeuges 2 vor einer Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug 11 könnte eine Irritation des Kraftfahrzeugführers des ersten Fahrzeuges 2 bewirken und somit zu vermindertem Fahrkomfort beitragen. Ist die Überholstrecke 13, die sich während des Überholmanövers ändern kann, größer als die Gesamtstrecke 15, so kann die Auswerteeinheit 3 eine visuelle Warnung auf der Anzeigeeinheit 4 des ersten Fahrzeuges 2 darstellen. Auch ist möglich, einen akustischen Warnhinweis an einen Kraftfahrzeugführer des ersten Fahrzeuges 2 auszugeben.
Eine Kollisionswahrscheinlichkeit kann hierbei z. B. in Abhängigkeit der Differenz zwischen Gesamtstrecke 15 und Überholstrecke 13 ermittelt werden. Ist die Differenz kleiner als Null, so beträgt die Kollisionswahrscheinlichkeit 100%. Für Differenzen größer als Null nimmt die Kollisionswahrscheinlichkeit mit steigenden Differenzen entsprechend einer vorbestimmten Funktion, z. B. linear oder exponentiell, ab. Eine Kritikalität ergibt sich dann als Summe aus Kollisionswahrscheinlichkeit und z. B. einem vorbestimmten Prozentsatz, z. B. 20%. So ist auch bei Überholvorgängen, deren Differenz zwar größer als 0 ist, deren Kollisionswahrscheinlichkeit aber größer gleich 80% beträgt, eine Kritikalität von größer gleich 100% erreicht.
In 4 ist eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Kreuzungsmanövers dargestellt. Eine Kreuzungssituation kann durch einen Abgleich der eigenen Position eines ersten Fahrzeuges 2 mit eine Kreuzung darstellenden Merkmalsvektoren in dem Umgebungsmodell erfolgen. Hierbei sind in 4 schematisch weitere Fahrzeuge 9 im Kreuzungsbereich dargestellt. Weiter ist der schraffierte Teilabschnitt 16 einer Fahrspur, über die das erste Fahrzeug 2 nach links abbiegen muss, rot eingefärbt dargestellt. Hierdurch wird signalisiert, dass ein Links-Abbiegemanöver des ersten Fahrzeuges 2 aufgrund von weiteren Fahrzeugen 9 besonders kritisch ist. Hierbei sind Informationen zu den weiteren Fahrzeugen 9 über verschiedene fahrzeugeigene Sensorsysteme sowie über eine Car-to-X-Kommunikation in ein Umgebungsmodell abgebildet, welches von der Auswerteeinheit 3 hinsichtlich einer Kritikalität von einem klassifizierten Fahrszenario bzw. von zukünftigen Fahrsituationen des ersten Fahrzeuges 2 in dem klassifizierten Fahrszenario, hier das Links-Abbiegemanöver, ausgewertet werden.
In 5 ist eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Einfädelmanövers dargestellt. Eine Spurwechsel- bzw. Einfädelsituation kann durch einen Abgleich einer Position eines ersten Fahrzeugs 2, mit einem einen Straßenverlauf beschreibenden Merkmalsvektor im Umgebungsmodell erfolgen. Eine Fahrsituation eines zu überholenden Fahrzeugs 10 kann wiederum durch Auswertung fahrzeugeigener Sensoren sowie durch eine Auswertung über Car-to-X-Kommunikation übertragenen Daten erfolgen. In 5 ist hierbei dargestellt, dass ein Teilbereich 17 auf der Fahrspur des ersten Fahrzeuges 2 rot eingefärbt ist. Hieraus erhält der Kraftfahrzeugführer des ersten Fahrzeuges 2 die visuelle Warnung, dass ein Einfädelvorgang auf die zur aktuellen Fahrspur des ersten Fahrzeuges 2 benachbarte Fahrspur, also die Fahrspur des zu überholenden Fahrzeugs 10, in dem rot eingefärbten Teilbereich 17 kritisch ist, insbesondere eine hohe Kritikalität aufweist.
Nicht dargestellt ist eine abstrahierte, kartenbasierte Abbildung eines Parkmanövers. Eine Parksituation kann innerstädtisch durch eine reduzierte Geschwindigkeit des eigenen, ersten Fahrzeugs ohne konstante Erfassung eines vorausfahrenden, weiteren Fahrzeugs ermittelt werden, wodurch sicher gestellt ist, dass sich das eigene Fahrzeug nicht in einem Stau befindet. Zusätzlich kann eine Auswertung einer manuellen Betätigung eines PLA-Tasters oder das Einlegen eines Rückwärtsganges hinsichtlich einer Klassifizierung eines Parkmanövers ausgewertet werden. Auch können Informationen des Umgebungsmodells bezüglich vorhandener Parkplätze zur Klassifizierung eines Parkmanövers ausgewertet werden.
Selbstverständlich ist eine Erweiterung um einzelne, zur Klassifizierung von Fahrszenarien herangezogenen, Parametern sowie deren Einbeziehung in weitere Algorithmen zur Fahrsituationserkennung und Kombination einzelner oder mehrerer Klassifizierungsmodelle möglich.
Entsprechend einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation bzw. der hierfür ermittelten Kritikalitäten können visuelle Warnungen auf eine Anzeigeeinheit 4 (siehe 1) auch in abgestufter Form, ausgegeben werden. Hierbei kann eine visuelle Warnung z. B. eine Kennzeichnung der Gegenfahrbahn in einer abstrahierten, kartenbasierten Darstellung, siehe z. B. 2, 4, 5 in gelber oder roter Farbe, je nach Kritikalität, erfolgen. Weiter kann eine abstrakte visuelle Warnung über ein Display, beispielsweise das Display eines Multifunktionsinstruments, welches als erfindungsgemäße Anzeigeeinheit 4 verstanden wird, erfolgen. Beispielsweise ein Hintergrund des Displays gelb oder rot eingefärbt werden. Auch sind akustische Warnungen, beispielsweise Warntöne bei Kollisionsgefahr vorstellbar. Auch können visuelle Warnungen des Kraftfahrzeugführers als so genannte periphere Warnungen erfolgen. Hierfür können z. B. in eine Frontscheibe integrierte LED eingefärbt werden. Beispielsweise kann eine Zeile von LED entlang einer Scheibenwurzel in einer Signalfarbe, beispielsweise gelb oder rot, eingefärbt werden. Auch können die auf einer Sichtachse zwischen einem hinsichtlich einer Kollision kritischen weiteren Objekt und dem Kopf eines Kraftfahrzeugführers, der beispielsweise in einem vorbestimmten Kopfraum angeordnet ist, angeordnet ist, eingefärbt werden, sodass sich eine Kombination aus Richtungsinformation und Information über eine Kritikalität ergibt.
Warnungen können in folgenden Abstufungen erfolgen: Eine Gelbfärbung kann bedeuten, dass eine Kollision nicht ausgeschlossen ist, wenn eine aktuelle Kraftfahrzeugführung weiter durchgeführt wird. Eine rote Färbung kann bedeuten, dass eine Kollision wahrscheinlich oder sicher ist, wenn eine aktuelle Kraftfahrzeugführung weiter durchgeführt wird. Hierfür ist z. B. in 6 dargestellt, dass ein erstes Fahrzeug 2 ein zu überholendes Fahrzeug 10 auf einer gelb eingefärbten Gegenfahrbahn 18 überholen kann, wobei eine Kollision mit einem (nicht vorhandenen oder nicht dargestellten) Fahrzeug nicht ausgeschlossen werden kann. Im Gegensatz hierzu ist in 7 exemplarisch dargestellt, dass ein erstes Fahrzeug 2 ein zu überholendes Fahrzeug 10 auf einer Gegenfahrbahn 19, die rot eingefärbt ist, nicht überholen kann, da sonst eine Kollision mit entgegenkommenden Fahrzeugen 11 sicher ist.
Eine Handlungsweise eines Kraftfahrzeugführers kann eine Bestimmung von zukünftigen Fahrsituationen weiterer Objekte sowie eine Änderung des Umgebungsmodells und somit auch der zu bestimmenden Kritikalitäten hinsichtlich einer Ausgabe von visuellen Warnhinweisen z. B. folgendermaßen beeinflussen. Z. B. kann ein eindeutiger Hinweis auf eine zeitnahe Durchführung eines kritischen Fahrmanövers zu einer Warnung führen. Beispielsweise kann eine Warnung ausgegeben werden, falls ein Blinker gesetzt ist, was z. B. über eine Auswertung der von einem Blink-Hebel-Sensor 8 (siehe 1) an eine Auswerteeinheit 3 übermittelten Daten erfolgt. Auch kann die Überschreitung eines definierten Lenkmoments ausgewertet werden, wobei das Überschreiten einen eingeleiteten Abbiegevorgang bzw. ein Abbiegemanöver anzeigt. Auch ein charakteristisches Blickverhalten als eindeutiger Hinweis auf eine zeitnahe Einleitung eines riskanten Fahrmanövers aufgefasst werden, wobei ein charakteristisches Blickverhalten kann mittels eines so genannten Eyetrackers oder einer Kamera im Fahrzeug ausgewertet wird. Auch kann das Überfahren einer Begrenzungslinie ein eindeutiger Hinweis auf die zeitnahe Durchführung eines riskanten Fahrmanövers sein, wobei das Überfahren einer Begrenzungslinie beispielsweise durch eine Lane-Assist-Sensorik erfasst wird.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Anzeige einer Kritikalität durch einen Kraftfahrzeugführer aktivierbar sein, beispielsweise über ein geeignetes Bedienelement oder ein geeignetes Einstellungsmenü, welches beispielsweise ebenfalls in der Anzeigeeinheit 4, welche als Kombiinstrument-Display ausgebildet ist, dargestellt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: erstes Fahrzeug
3: Auswerteeinheit
4: Anzeigeeinheit
5: Empfangseinheit
6: GPS-Sensor
7: Geschwindigkeitssensor
8: Blink-Hebel-Sensor
9: weiteres Fahrzeug
10: zu überholendes Fahrzeug
11: entgegenkommendes Fahrzeug
12: Trajektorie
13: Überholstrecke
14: Aufholstrecke
15: Gesamtstrecke
16: Teilabschnitt
17: Teilabschnitt
18: Gegenfahrbahn
19: Gegenfahrbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10257842 A1 [0003]
DE 102007027297 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines ersten Fahrzeugs (2), wobei eine aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) bestimmt wird, eine aktuelle Fahrsituation mindestens eines weiteren Verkehrsobjekts bestimmt wird, die aktuellen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs (2) und des mindestens einen weiteren Verkehrsobjekts in ein Umgebungsmodell abgebildet werden, in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen mindestens eine Kritikalität der aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) und/oder mindestens eine Kritikalität mindestens einer zukünftigen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) bestimmt wird, in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine visuelle Warnung auf einer Anzeigeeinheit (4) des ersten Fahrzeugs (2) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation des mindestens einen weiteren Verkehrsobjekts in Abhängigkeit von aus einer Verkehrsinfrastruktur übertragenen Daten und/oder von dem mindestens einen weiteren Verkehrsobjekt übertragenen Daten und/oder von weiteren Verkehrsobjekten übertragenen Daten und/oder von Sensoren des ersten Fahrzeugs (2) erfassten Daten und/oder gespeicherten Daten bestimmt wird, wobei die Daten fahrzeug- und/oder verkehrssituationsbezogene Informationen enthalten.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kritikalität für die mindestens eine zukünftige Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) in Abhängigkeit eines klassifizierten Fahrszenarios bestimmt wird, wobei das klassifizierte Fahrszenario in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen klassifiziert wird, wobei das klassifizierte Fahrszenario mindestens die mindestens eine zukünftige Fahrsituation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem klassifizierten Fahrszenario mindestens eine visuelle Assistenzfunktion auf der Anzeigeeinheit (4) angezeigt wird und/oder eine akustische Assistenzfunktion von einer akustischen Ausgabeeinheit ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des klassifizierten Fahrszenarios in einen vorbestimmten Darstellungsmodus des Fahrszenarios gewechselt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Anzeigeeinheit (4) zusätzlich zumindest ein Teil der Informationen des Umgebungsmodells dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der visuellen Warnung auf der Anzeigeeinheit (4) in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine akustische Warnung und/oder eine haptische Warnung ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität der aktuellen Fahrsituation und/oder der mindestens einen Kritikalität der mindestens einen zukünftigen Fahrsituation eine visuelle Warnung nur in einem Teil der Anzeigeeinheit (4) dargestellt wird und/oder eine visuelle Warnung in Abhängigkeit der Kritikalität farblich gestuft erfolgen kann.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität für die mindestens eine zukünftige Fahrsituation eine Warnung erst angezeigt und/oder ausgegeben wird, falls das die zukünftige Fahrsituation umfassende klassifizierte Fahrszenario eingeleitet wird oder unmittelbar vor der Einleitung steht.
Vorrichtung zur Anzeige einer Kritikalität einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation eines ersten Fahrzeugs (2), wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Auswerteeinheit (3) und mindestens eine Anzeigeeinheit (4) umfasst, wobei mittels der Auswerteeinheit (3) eine aktuelle Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) und eine aktuelle Fahrsituation mindestens eines weiteren Verkehrsobjekts bestimmbar ist, wobei die aktuellen Fahrsituationen des ersten Fahrzeugs (2) und des mindestens einen weiteren Verkehrsobjekts in ein Umgebungsmodell abbildbar sind, wobei mittels der Auswerteeinheit (3) in Abhängigkeit der in das Umgebungsmodell abgebildeten aktuellen Fahrsituationen mindestens eine Kritikalität der aktuellen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) und/oder mindestens eine Kritikalität mindestens einer zukünftigen Fahrsituation des ersten Fahrzeugs (2) bestimmbar ist, wobei in Abhängigkeit der mindestens einen Kritikalität eine visuelle Warnung auf einer Anzeigeeinheit (4) des ersten Fahrzeugs (2) darstellbar ist.