DE102011018157A1

DE102011018157A1 - Erkennung einer Bushaltestelle

Info

Publication number: DE102011018157A1
Application number: DE102011018157A
Authority: DE
Inventors: Oliver Wagner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-10-25
Also published as: US20120268600A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Benachrichtigen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs an einer Gefahrenstelle, insbesondere einer Haltestelle für Busse oder Bahnen, mit den Schritten: – Bereitstellen von Hinweisdaten auf die Gefahrenstelle aus einem Datenspeicher, – Bereitstellen von aktuellen Bilddaten mittels einer Bildverarbeitungseinheit, insbesondere einer Kamera, – Ermitteln einer aktuellen Gefahrensituation durch Vergleich der aktuellen Bilddaten mit den Hinweisdaten mittels einer Verarbeitungseinheit, und – Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer in Abhängigkeit von der aktuellen Gefahrensituation an einer Ausgabeeinheit. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrerassistenzsysstem für das erfindungsgemäße Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um einen Fahrer eines Fahrzeugs an Gefahrenstellen, insbesondere Haltestellen für Sonderfahrzeuge wie beispielsweise Fahrzeuge des öffentlichen Personennahverkehrs, zu unterstützen, sowie ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es sind viele Vorrichtungen bekannt, mit denen Verkehrsschilder, insbesondere zur Geschwindigkeitsbegrenzung, erfasst werden. Für die Erfassung werden häufig Kameras genutzt. Herkömmlich wird die Verkehrsschilderfassung verwendet, um die erlaubte Höchstgeschwindigkeit zu ermitteln und den Fahrer bei Überschreiten zu warnen.
Die Druckschrift DE 20 2009 010 876 U1 offenbart außerdem ein System zur Warnung von Verkehrsteilnehmern vor erhöhter Unfallgefahr an Bushaltestellen. Sie schlägt vor, einen Bus mit einer Funk-Sendeeinheit auszustatten, und eine Funk-Empfangseinheit mit einer Signalleuchte in einem Abstand zur Haltestelle vorzusehen. Nähert sich der Bus der Haltestelle, sendet die Funk-Sendeeinheit des Busses Information an die Funk-Empfangseinheit, in deren Abhängigkeit die Signalleuchte angesteuert werden kann, um den nachfolgenden Verkehr zu warnen.
Dieses System erfordert eine Ausstattung jedes Busses mit einer Funk-Sendeeinheit sowie die Ausstattung jeder Haltestelle mit einer Funk-Empfangseinheit sowie der Signalleuchte. Es ist daher aufwendig und teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstigeres Verfahren bereit zustellen, mit dem ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs frühzeitig auf eine Gefahrenstelle, insbesondere eine Haltestelle für öffentlichen Personennahverkehr, aufmerksam gemacht wird.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Benachrichtigen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor einer Gefahrenstelle, insbesondere einer Haltestelle für Busse oder Bahnen, mit den Schritten:

– Bereitstellen von Hinweisdaten auf eine Gefahrenstelle aus einem Datenspeicher,
– Erfassen von aktuellen Bilddaten der vorausliegenden Umgebung mittels einer Kamera,
– Ermitteln einer aktuellen Gefahrensituation durch Vergleich der aktuellen Bilddaten mit den Hinweisdaten mittels einer Verarbeitungseinheit, und
– Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer in Abhängigkeit von der aktuellen Gefahrensituation an einer Ausgabeeinheit.

Da die vorausliegende Umgebung des Kraftfahrzeugs mit der Kamera erfasst wird, ermöglicht das Verfahren eine vorausschauende Unterstützung des Fahrers. In Abhängigkeit von der Reichweite der Kamera und den Witterungsverhältnissen ist eine frühzeitige Warnung des Fahrers möglich. Dadurch kann seine Reaktionszeit verkürzt werden. Daher ermöglicht dass Verfahren, dass Passanten an der Gefahrenstelle besser vor Unfällen mit dem Fahrzeug geschützt sind.
Die Kamera ist bevorzugt im oder am Kraftfahrzeug angeordnet und nach vorne auf die Fahrspur und/oder den Fahrbahnrand gerichtet, so dass vor allem am Fahrbahnrand angeordnete Verkehrsschilder und am Fahrbahnrand stehende Personen mit ihr erfassbar sind. Je nach Ausrichtung und Erfassungswinkel der Kamera sind mehrere Hinweise auf die Gefahrenstelle erfassbar, beispielsweise die Fahrbahn querende Personen, der Fahrbahnverlauf oder die Verkehrsdichte.
Es ist bevorzugt, dass die Kamera für die Ermittlung der aktuellen Gefahrensituation die aktuellen Bilddaten einer Bildserie verwendet. Dadurch ist es möglich, Verdeckungen der Hinweise, die beispielsweise durch am Fahrbahnrand parkende Fahrzeuge oder durch Regen oder Nebel verursacht sind, zu kompensieren und eine hohe Erkennungsrate zu gewährleisten.
Beim Vergleich der aktuellen Bilddaten mit den Hinweisdaten mittels einer Verarbeitungseinheit liegen die Hinweisdaten und die aktuellen Bilddaten bevorzugt als digitale Daten vor, so dass eine digitale Bildauswertung möglich ist, die eine sehr schnelle Auswertung mit großer Präzision ermöglicht.
Die Hinweisdaten umfassen bevorzugt Gefährdungshinweise wie beispielsweise Verkehrsschilddaten, insbesondere eines Halteschildes, eines Gesperrt-Schildes, eines Stoppschildes, einer Kreuzung oder eines Bahnüberganges. Ebenfalls bevorzugt umfassen sie Gefährdungshinweise wie beispielsweise Fahrbahnverlaufsdaten, insbesondere einer Einmündung, einer Keuzung oder einer Haltebucht. Weiterhin bevorzugt umfassen die Hinweisdaten weitere gefahrentypische Gefährdungshinweise, insbesondere einer Ampel oder einer Fahrbahnaufschrift.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfassen die Hinweisdaten Konturdaten zur Erkennung eines Sonderfahrzeugs, insbesondere eines Busses und/oder einer Bahn.
Es ist bevorzugt, dass die Ausgabe des Warnsignals erfolgt, wenn eine aktuelle Gefahrensituation, insbesondere das Verkehrsschild und/oder das Sonderfahrzeug, erfasst wurde.
Es ist bevorzugt, dass die Gefahrensituation in Abhängigkeit von den durch Vergleich der aktuellen Bilddaten mit den Hinweisdaten ermittelten Vergleichsdaten gewichtet wird. In Abhängigkeit von der in der Gefahrensituation bestehenden Gefährdung von Personen wird bevorzugt verschieden stark auf die Gefahrensituation reagiert.
Um eine eine Wichtung der Gefahrensituation zu ermöglichen umfassen die Hinweisdaten in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zusätzlich Informationen zu Erfassung von einer oder mehreren der folgenden Umfelddaten:

– Sonderfahrzeug an der Gefahrenstelle vorgefahren,
– Personen am Fahrzeugrand,
– Personen, die die Fahrbahn queren,
– Höhe der Verkehrsdichte,
– Witterungsverhältnisse,
– Abstand zu benachbarten Fahrzeugen,
– Fahrbahnverlauf, und/oder
– Aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Es ist bevorzugt, dass zumindest das Warnsignal in Abhängigkeit von der Wichtung differiert, und/oder dass das Fahrzeug abgebremst wird, und/oder dass das Fahrzeug sogar umgelenkt wird.
Das vorliegende Verfahren wird besonders bevorzugt für die Erkennung einer Bushaltestelle oder einer Bahnhaltestelle, beispielsweise einer Straßenbahn, benutzt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die Hinweisdaten zumindest die Verkehrsschilddaten für eine Haltestelle für ein Sonderfahrzeug, insbesondere einen Bus oder eine Bahn. In dieser Ausführungsform umfassen die Hinweisdaten vorzugsweise weitere Hinweisdaten auf die Haltestelle und/oder Hinweisdaten zur Erfassung des Busses oder der Bahn.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Fahrerassistenzsystem für das erfindungsgemäße Verfahren.
Das Fahrerassistenzsystem umfasst bevorzugt eine Kamera, einen Datenspeicher zum Speichern von Hinweisdaten, eine Verarbeitungseinheit zum Ermitteln einer Gefahrensituation und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Warnsignals.
Das Warnungsignal ist bevorzugt ein optisches, akustisches und/oder haptisches Signal, wobei die Ausgabeeinheit eine Lichtquelle, insbesondere eine LED, ein Display, ein Lautsprecher und/oder das Lenkrad ist. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass das Warnsignal ein Steuersignal an ein Motormanagementsystem des Fahrzeugs ist oder umfasst, welches ein Abbremsen und/oder ein Umlenken des Fahrzeugs ermöglicht.
Vorzugsweise ist das Fahrerassistenzsystem zur Erfassung einer Haltestelle, insbesondere für Busse oder Bahnen, vorgesehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt eine Fahrbahn aus Sicht eines Fahrers eines Fahrzeugs, und
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem.
1 zeigt eine Fahrbahn 2 aus Sicht eines Fahrers eines Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug weist ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem 10 (s. 2) auf. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst eine Bildverarbeitungseinheit, hier eine Kamera, die in einem Fahrzeuginnenraum 11 angeordnet ist. Die Kamera erfasst zyklisch aktuelle Bilddaten 91 (s. 2) der dem Fahrzeug 1 in Fahrtrichtung 22 vorausliegenden Umgebung, um eine Gefahrensituation an einer Gefahrenstelle 3 möglichst frühzeitig zu erkennen.
Die 1 zeigt eine solche Gefahrensituation, wobei die Gefahrenstelle 3 hier eine Haltestelle ist. Die Begriffe Gefahrenstelle 3 und Haltestelle werden im Folgenden synonym verwendet.
Die Haltestelle 3 ist hier durch ein Halteschild 41 gekennzeichnet. Zudem ist ein Fahrkartenautomat 42 sowie eine Fahrbahnmarkierung 43 der Haltestelle 3 vorgesehen.
An einem Fahrbahnrand 21 im Bereich der Haltestelle 3 ist eine wartende Person 5 sichtbar.
Im Fahrzeuginnenraum 11 sind Ausgabeeinheiten 61–63 (s. auch 2) vorgesehen, die zur Ausgabe eines Warnsignals 661–663 (s. auch 2) in der Gefahrensituation nutzbar sind. Gezeigt sind hier als Ausgabeeinheiten eine Leuchte 61, ein Display 62 sowie ein Lenkrad 63 des Fahrzeugs 1. Die Leuchte 61 und das Display 62 sind für optische Warnsignale 661, 662 nutzbar, das Lenkrad 63 für ein haptisches Warnsignal 663, beispielsweise indem es vibriert. Ferner ist auch eine veränderte Lenkunterstützung in eine bevorzugte Lenkrichtung möglich.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass ein Lautsprecher (nicht gezeigt) als Ausgabeeinheit für ein akustisches Warnsignal genutzt wird. Und weiterhin ist es bevorzugt, das Fahrzeug 1 bei Vorliegen einer Gefahrensituation mit hoher Gefährdung alternativ oder zusätzlich über ein Motormanagementsystem 64 (s. 2) abzubremsen oder von der Gefahr weg zulenken.
2 zeigt das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem 10. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst einen Datenspeicher 8, in dem Hinweisdaten 81 auf die Gefahrensituation gespeichert sind.
Solche Hinweisdaten 81 sind beispielsweise Gefährdungshinweise wie beispielsweise Verkehrsschilddaten, die eine Verkehrsschilderkennung ermöglichen. Dabei werden vor allem die Verkehrsschilder gespeichert, an denen potentiell eine Gefahrensituation besteht, beispielsweise ein Halteschild 41 (s. 1), ein Gesperrtschild, ein Stoppschild, ein Kreuzungsschild oder ein Bahnübergangsschild oder -kennzeichen.
Weitere Hinweisdaten 81 sind beispielsweise Fahrbahnverlaufsdaten, die eine Erkennung einer Einmündung, einer Keuzung, einer Kurve oder einer Haltebucht, ermöglichen, oder weitere gefahrentypische Hinweisdaten 81, die beispielsweise die Erkennung einer Ampel ermöglichen.
Hinweisdaten 81 können auch Fahrbahnmarkierungen 43 oder Fahrbahnaufschriften sein, beispielsweise eine Aufschrift wie „TAXI”, die ein Erkennen von Einmündungen, Haltestellen oder ähnlich ermöglichen.
Weiterhin ist es bevorzugt, Konturdaten zur Erkennung eines Sonderfahrzeugs, insbesondere eines Busses und/oder einer Bahn, als Hinweisdaten 81 zu nutzen, die die Kontur eines solchen Fahrzeugs wiedergeben und eine Erkennung des Fahrzeugs ermöglichen.
Denkbar ist auch, die Kontur eines Fahrkartenautomaten 42 (s. 1) zur Erkennung der Haltestelle 3 zu nutzen.
Die Hinweisdaten umfassen bevorzugt zusätzlich Informationen, mit denen Umfelddaten der Gefahrensituation erfassbar sind. Solche Umfelddaten ermöglichen beispielsweise die Erfassung, dass

– ein Sonderfahrzeug, beispielsweise ein Bus oder eine Bahn, aber gegebenenfalls auch ein Müllfahrzeug oder ähnlich, an der Gefahrenstelle 3 vorgefahren ist,
– eine oder mehrere Personen 5 am Fahrbahnrand 21 warten,
– eine oder mehrere Personen 5 die Fahrbahn 2 queren.

Weiterhin ermöglichen solche zusätzlichen Hinweisdaten eine Erfassung

– der Hohe der Verkehrsdichte,
– der Witterungsverhältnisse,
– des Abstandes und/oder der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu benachbarten Fahrzeugen,
– des Fahrbahnverlaufs, und/oder
– der aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1.

Diese weiteren Hinweisdaten ermöglichen oder verbessern eine Wichtung der Gefahrensituation, so dass das Warnsignal 661–664 in Abhängigkeit von der Wichtung, also der ermittelten Höhe der Gefahr, veränderbar ist. In Abhängigkeit von der Wichtung der Gefahrensituation wird dabei die Intensität und/oder Dauer des Warnsignals 661–664 verändert. In einer Gefahrensituation, in der keine oder eine sehr geringe Gefahr für Dritte 5 und das Fahrzeug 1 besteht, wird bevorzugt kein Warnsignal 661–664 ausgegeben. In einer sehr akuten Gefahrensituation wird bevorzugt ein dauerhaften starkes, beispielsweise lautes oder helles, Warnsignal 661–664 ausgegeben, oder das Fahrzeug 1 wird sogar abgebremst oder umgelenkt.
Das Fahrzeugassistenzsystem 10 sieht eine Kamera 9 zur Erfassung von aktuellen Bilddaten vor, die die in Fahrtrichtung 22 vorausliegende Umgebung erfasst. Durch Vergleich der Hinweisdaten mit den aktuellen Bilddaten wird eine Gefahrensituation erfasst, wenn Gefährdungshinweise vorliegen. Dafür sieht das Fahrzeugassistenzsystem 10 eine Verarbeitungseinheit 7 vor. Eine Gefahrensituation liegt beispielsweise vor, wenn ein bestimmtes Verkehrsschild erfasst wurde, und/oder wenn eine Haltestelle erfasst wurde, und/oder wenn ein Sonderfahrzeug erfasst wurde.
Die Verarbeitungseinheit 7 ist außerdem für die Steuerung des Fahrzeugassistenzsystems 10 vorgesehen und erzeugt daher in Abhängigkeit von der Wichtung der Gefahrensituation ein Warnsignal 661–664.
Als Ausgabeeinheit 61–64 für das Warnsignal 661–664 ist hier beispielsweise das Lenkrad 63 vorgesehen, welches eine haptische Warnung ermöglicht, indem es vibriert. Außerdem sind hier beispielhaft eine Leuchte 61 und ein Display 62 für optische Warnungen vorgesehen. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Warnsignal 664 an das Motormanagementsystem 64 übermittelt wird, um das Fahrzeug 1 sogar abzubremsen oder von der Gefahr weg zulenken.
Im Ausführungsbeispiel der 1 wird die Gefahrensituation in erster Linie anhand des Halteschildes 41, aber zudem auch anhand des Fahrbahnautomaten 42 und der Fahrbahnmarkierung 43 erkannt. Das erfindungsgemäße Fahrzeugassistenzsystem 10 erkennt außerdem eine vorhandene Gefährdung einer am Fahrbahnrand 21 wartenden Person 5 und wichtet die Gefahrensituation entsprechend. Vorliegend wird beispielsweise an der Leuchte 61 ein Warnlicht ausgegeben, welches auf die Haltestelle hinweist.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
11: Fahrzeuginnenraum
2: Fahrbahn
21: Fahrbahnrand
22: Fahrtrichtung
3: Gefahrenstelle/Haltestelle
41: Halteschild
42: Fahrkartenautomat
43: Fahrbahnmarkierung
5: Person
61: Leuchte, LED
62: Display
63: Lenkrad
64: Motor/Motormanagementsystem
661–664: Optisches, akustisches oder haptisches Warnsignal
7: Verarbeitungseinheit
8: Datenspeicher
81: Hinweisdaten
9: Bildverarbeitungseinheit/Kamera
91: Aktuelle Bilddaten
10: Fahrerassistenzsystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202009010876 U1 [0003]

Claims

Verfahren zum Benachrichtigen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (1) an einer Gefahrenstelle (3), insbesondere einer Haltestelle für Busse oder Bahnen, mit den Schritten: – Bereitstellen von Hinweisdaten (81) auf die Gefahrenstelle (3) aus einem Datenspeicher (8), – Bereitstellen von aktuellen Bilddaten (91) mittels einer Kamera (9), – Ermitteln einer aktuellen Gefahrensituation durch Vergleich der aktuellen Bilddaten (91) mit den Hinweisdaten (81) mittels einer Verarbeitungseinheit (7), und – Ausgabe eines Warnsignals (661–664) an den Fahrer in Abhängigkeit von der aktuellen Gefahrensituation an einer Ausgabeeinheit (61–64).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinweisdaten (81) Verkehrsschilddaten umfassen, insbesondere eines Halteschildes (41), eines Gesperrtschildes, eines Stoppschildes, einer Kreuzung oder eines Bahnüberganges, und/oder Fahrbahnverlaufsdaten, insbesondere einer Einmündung, einer Keuzung, einer Kurve oder einer Haltebucht, und/oder weitere gefahrentypische Hinweisdaten, insbesondere einer Ampel oder einer Fahrbahnaufschrift.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinweisdaten Konturdaten zur Erkennung eines Sonderfahrzeugs, insbesondere eines Busses und/oder einer Bahn, umfassen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe des Warnsignals (661–664) erfolgt, wenn eine aktuelle Gefahrensituation, insbesondere das Verkehrsschild (41) und/oder das Sonderfahrzeug, erfasst wurde.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinweisdaten (81) zusätzlich Informationen zu Erfassung von einer oder mehreren der folgenden Umfelddaten beinhalten: – Sonderfahrzeug an der Gefahrenstelle (3) vorgefahren, – Personen (5) am Fahrbahnrand (21), – Personen (5), die die Fahrbahn (2) queren, – Höhe der Verkehrsdichte, – Witterungsverhältnisse, – Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit zu benachbarten Fahrzeugen, – Fahrbahnverlauf, und/oder – Aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefahrensituation in Abhängigkeit von den durch Vergleich der aktuellen Bilddaten (91) mit den Hinweisdaten (81) ermittelten Vergleichsdaten gewichtet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal (661–664) in Abhängigkeit von der Wichtung differiert, und/oder dass Fahrzeug (1) abgebremst, und/oder umgelenkt wird.
Fahrerassistenzsystem (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
Fahrerassistenzsystem (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kamera (9), einen Datenspeicher (8) zum Speichern von Hinweisdaten (81), eine Verarbeitungseinheit (7) zum Ermitteln einer Gefahrensituation und eine Ausgabeeinheit (61–64) zur Ausgabe eines Warnsignals (661–664) umfasst.
Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der Ansprüche 8–9, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnungsignal (661–664) ein optisches, akustisches und/oder haptisches Signal ist, wobei die Ausgabeeinheit (61–64) eine Lichtquelle (61), insbesondere eine LED, ein Display (62), ein Lautsprecher, ein Lenkrad (63) und/oder ein Motormanagementsystem (64) ist.
Fahrerassistenzsystem (10) nach einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Erfassung einer Haltestelle (3), insbesondere für Busse oder Bahnen, vorgesehen ist.