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Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsgerät für einen Verkehrsteilnehmer, insbesondere für ein Fahrzeug oder einen Fußgänger, zur Vermeidung von Kollisionen zwischen dem Verkehrsteilnehmer und einem anderen Verkehrsteilnehmer. Das Kommunikationsgerät ist zum drahtlosen Aussenden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet. Es kann Daten drahtlos aussenden, die eine Information über eine aktuelle Geschwindigkeit des Kommunikationsgeräts enthalten, und/oder es kann Daten drahtlos empfangen und auswerten, die eine Information über eine aktuelle Geschwindigkeit des anderen Verkehrsteilnehmers enthalten. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kommunikationsgerät, ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem ersten und einem zweiten Verkehrsteilnehmer mithilfe von jeweiligen Kommunikationsgeräten der beiden Verkehrsteilnehmer, wie auch ein Computerprogramm zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
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Das Interesse gilt vorliegend insbesondere einem Mobiltelefon (etwa einem Smartphone) mit einer installierten Anwendung, mittels welcher eine Kollision zwischen zwei Verkehrsteilnehmern verhindert werden kann. Es ist bereits Stand der Technik, Mobiltelefone zur Unterstützung des Fahrers beim Führen eines Kraftfahrzeugs einzusetzen. Beispielsweise ist es bereits bekannt, ein Mobiltelefon als ein Navigationssystem zu verwenden. Bekanntlich können die Mobiltelefone auch mit fahrzeugseitigen Komponenten kommunizieren, etwa mit einem in das Kraftfahrzeug integrierten Steuergerät. Es ist somit möglich, dass Daten mit Parametern des Kraftfahrzeugs – etwa mit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder aber mit dem aktuellen Lenkwinkel – von dem Steuergerät an das Mobiltelefon übertragen werden. All diese Informationen kann das Mobiltelefon dann zum Unterstützen des Fahrers beim Führen des Kraftfahrzeugs verwenden.
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Die Erfindung geht von einem System aus, wie es in dem Dokument
US 7 852 233 B2 oder aber in der Druckschrift
US 2009/0002197 A1 beschrieben ist. In einem Kraftfahrzeug ist ein Kommunikationsgerät vorhanden, welches zur drahtlosen Kommunikation mit einem Kommunikationsgerät eines fahrzeugexternen, in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindlichen Hindernisses ausgebildet ist. Das fahrzeugseitige Kommunikationsgerät sendet ein Informationssignal aus, mit welchem das Kommunikationsgerät des Hindernisses über die Anwesenheit des Kraftfahrzeugs in der Umgebung informiert wird. Aufgrund dieses Informationssignals sendet das hindernisseitige Kommunikationsgerät ein Gefahrensignal aus, welches wiederum von dem fahrzeugseitigen Kommunikationsgerät empfangen wird. Somit ist in dem fahrzeugseitigen Kommunikationsgerät bekannt, dass in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Hindernis vorhanden ist, welches gegebenenfalls eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellt. Mit dem Informationssignal kann auch eine Information über die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an das Kommunikationsgerät des Hindernisses übermittelt werden. Im Kommunikationsgerät des Hindernisses ist somit bekannt, mit welcher Geschwindigkeit sich das Kraftfahrzeug bewegt, sodass diese Information auch beim Aussenden des Gefahrensignals berücksichtigt werden kann.
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Im Gegenstand gemäß Druckschrift
US 7 852 233 B2 erfolgt also die Übertragung der Information über die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an das Kommunikationsgerät des Hindernisses. Zwar ist somit in dem einen Kommunikationsgerät die aktuelle Geschwindigkeit des anderen Kommunikationsgeräts bekannt, jedoch ist die genaue Einschätzung einer Kollisionsgefahr zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern nicht möglich. So ist die Kollision beispielsweise selbst bei einer relativ hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen, wenn sich das Kraftfahrzeug nicht auf der Kollisionstrajektorie befindet.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie die Gefahr einer Kollision zwischen zwei Verkehrsteilnehmern genauer eingeschätzt und die Kollision somit auch verhindert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kommunikationsgerät, durch ein Kraftfahrzeug, durch ein Verfahren sowie durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur.
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Ein erfindungsgemäßes Kommunikationsgerät für einen Verkehrsteilnehmer, insbesondere für ein Fahrzeug oder einen Fußgänger, dient zur Vermeidung von Kollisionen zwischen dem Verkehrsteilnehmer und einem anderen Verkehrsteilnehmer. Das Kommunikationsgerät ist zum drahtlosen Aussenden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet. Es kann drahtlos Daten aussenden, die eine Information über eine aktuelle Geschwindigkeit des Kommunikationsgeräts enthalten, und/oder es kann Daten empfangen und auswerten, die eine Information über eine aktuelle Geschwindigkeit des anderen Verkehrsteilnehmers enthalten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kommunikationsgerät auch Daten drahtlos aussenden kann, die eine Information über eine aktuelle Bewegungsrichtung des Kommunikationsgeräts enthalten. Ergänzend oder alternativ kann das Kommunikationsgerät auch Daten empfangen und auswerten, welche eine Information über eine aktuelle Bewegungsrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers enthalten.
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Vorliegend bedeutet der Begriff „Fahrzeug” eine beliebige Vorrichtung, die zum Transport dient, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Fahrrad, ein Motorrad und dergleichen. Des Weiteren betrifft der Begriff „Verkehrsteilnehmer” ein beliebiges Fahrzeug oder aber einen Fußgänger. Dies bedeutet, dass unter dem Begriff „Verkehrsteilnehmer” folgende Teilnehmer verstanden werden: Fußgänger, Kraftfahrzeuge, Fahrräder, wie auch Motorräder.
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Anders als im Gegenstand gemäß Dokument
US 7 852 233 B2 – dort wird lediglich eine Information über die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs übertragen – wird bei dem erfindungsgemäßen Kommunikationsgerät auch zusätzlich noch die Information über die aktuelle Bewegungsrichtung übermittelt. Dies bedeutet, dass insgesamt ein Geschwindigkeitsvektor übertragen wird, welcher einerseits die Information über die aktuelle Geschwindigkeit und andererseits auch die Information über die Bewegungsrichtung beinhaltet. Im Falle des Empfangens kann das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät anhand des empfangenen Geschwindigkeitsvektors des anderen Verkehrsteilnehmers die Gefahr einer Kollision zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern besonders genau einschätzen und somit eine Situation erkennen, in welcher die Kollision zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern droht. Im Falle des Sendens wiederum kann die Kollisionsgefahr durch den anderen Verkehrsteilnehmer – nämlich durch ein entsprechendes Kommunikationsgerät des anderen Verkehrsteilnehmers – besonders zuverlässig und präzise eingeschätzt werden. Anhand des Geschwindigkeitsvektors einschließlich des aktuellen Geschwindigkeitswerts sowie der Bewegungsrichtung – diese kann beispielsweise in einem globalen Koordinatensystem angegeben werden – kann in vorteilhafter Weise ein Gefahrengrad bzw. eine Wahrscheinlichkeit der Kollision zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern ermittelt werden, und es können somit entsprechende Sicherheitsmaßnahmen wirkungsvoll getroffen werden.
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Prinzipiell kann das Kommunikationsgerät ein internes Gerät bzw. eine interne Fahrerassistenzeinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sein. Das Kommunikationsgerät kann also als eine in das Fahrzeug fest integrierte Fahrerassistenzeinrichtung ausgebildet sein. Es erweist sich jedoch auch als besonders vorteilhaft, wenn das Kommunikationsgerät in Form eines tragbaren bzw. mobilen Kommunikationsgeräts ausgebildet ist, nämlich insbesondere in Form eines Mobiltelefons (etwa eines Smartphones). Ein solches Kommunikationsgerät kann vielfältig eingesetzt werden; beispielsweise kann ein derartiges Kommunikationsgerät in einem Kraftfahrzeug oder aber durch einen Fußgänger oder selbst durch einen Radfahrer verwendet werden. Das Einsatzspektrum des Kommunikationsgeräts ist somit besonders groß. Außerdem besitzen immer mehr Menschen ein Mobiltelefon, auf welchem unterschiedlichste Applikation installiert und ausgeführt werden können. Heutige Mobiltelefone weisen in der Regel auch interne Sensoren – wie einen GPS-Empfänger und/oder einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Beschleunigungssensor – auf, mittels welcher der Geschwindigkeitsvektor ohne viel Aufwand gemessen werden kann.
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Neben den genannten Informationen kann das Kommunikationsgerät auch solche Daten drahtlos aussenden, welche eine Information über eine aktuelle globale – d. h. geographische – Position des Kommunikationsgeräts enthalten. Somit wird der andere Verkehrsteilnehmer über die aktuelle Position des Kommunikationsgeräts informiert und kann sich dann die relative Position zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern ohne viel Aufwand ausrechnen.
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Ergänzend oder alternativ kann das Kommunikationsgerät auch zum Empfangen und zum Auswerten von Daten ausgebildet sein, die eine Information über eine aktuelle globale Position des anderen Verkehrsteilnehmers enthalten. Somit kann die relative Position zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern auch in dem Kommunikationsgerät ausgerechnet werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Kommunikationsgerät in Abhängigkeit von den empfangenen Daten einen Gefahrengrad bestimmt, welcher eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen den Verkehrsteilnehmern angibt. Dieser Gefahrengrad wird beispielsweise in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit und/oder der aktuellen Bewegungsrichtung und/oder der aktuellen globalen Position des anderen Verkehrsteilnehmers bestimmt. Auf diesem Wege gelingt es, die tatsächliche Kollisionsgefahr quantitativ einzuschätzen, sodass auch bestimmte Sicherheitsmaßnahmen zum gewünschten Zeitpunkt getroffen werden können. Dabei kann eine gewisse Wechselwirkung zwischen den genannten Parametern – Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und Position – bestehen. So kann beispielsweise bei der Bestimmung des Gefahrengrads eine höhere Geschwindigkeit durch eine entsprechende Bewegungsrichtung – etwa vom Kommunikationsgerät weg – kompensiert werden. Bewegt sich hingegen der andere Verkehrsteilnehmer in Richtung auf das Kommunikationsgerät zu, so kann der Gefahrengrad selbst bei einer geringen Geschwindigkeit als hoch eingestuft werden, wenn die Entfernung zwischen den Verkehrsteilnehmern entsprechend gering ist. Beispielsweise wird zur Bestimmung des Gefahrengrades die so genannte „Zeit zur Kollision” ermittelt, also die Zeit, welche noch verstreichen muss, damit die Kollision eintritt. Diese Zeit zur Kollision gibt den Gefahrengrad besonders präzise an, und der Gefahrengrad kann umgekehrt proportional zu der „Zeit bis zur Kollision” sein.
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Das Kommunikationsgerät kann den Gefahrengrad auch unter Berücksichtigung der aktuellen Geschwindigkeit und/oder der aktuellen Bewegungsrichtung und/oder einer aktuellen globalen Position des Kommunikationsgeräts bestimmen. Durch die Berücksichtigung des eigenen Geschwindigkeitsvektors und der eigenen Position können nämlich einerseits der relative Geschwindigkeitsvektor und andererseits auch die relative Position zwischen den Verkehrsteilnehmern ermittelt werden. Gerade dann kann der Gefahrengrad mit höchster Präzision bestimmt werden.
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Hinsichtlich der Erfassung der eigenen Geschwindigkeit und/oder der eigenen Bewegungsrichtung und/oder der eigenen globalen Position des Kommunikationsgeräts sind im Prinzip zwei Ausführungsformen vorgesehen: Zum einen kann das Kommunikationsgerät mit einem fahrzeugseitigen Steuergerät bzw. einer im Fahrzeug fest angeordneten Kommunikationseinrichtung kommunizieren (etwa drahtlos), und das Kommunikationsgerät kann Daten mit Informationen über die genannten Parameter von einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs empfangen. Dabei kann beispielsweise eine Information über den aktuellen Lenkwinkel und/oder über die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder über die aktuelle geographische Position des Fahrzeugs an das Kommunikationsgerät übermittelt werden. Aus dem Lenkwinkel kann dann der jeweils aktuelle bzw. momentane Geschwindigkeitsvektor bzw. die Bewegungsrichtung ausgerechnet werden. Somit kann das Kommunikationsgerät auch ohne eigene Sensoren auskommen.
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Ergänzend oder alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Kommunikationsgerät zumindest einen internen Sensor aufweist, welcher zum Erfassen der Geschwindigkeit und/oder der Bewegungsrichtung und/oder der globalen Position des Kommunikationsgeräts ausgebildet ist. Das Kommunikationsgerät beinhaltet beispielsweise einen GPS-Empfänger als Sensor, mittels welchem nicht nur die jeweils momentane globale Position des Kommunikationsgeräts erfasst werden kann, sondern auch die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung. Das Kommunikationsgerät kann auch einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Beschleunigungssensor aufweisen. In dem Kommunikationsgerät sind somit der Geschwindigkeitsvektor sowie die globale Position stets bekannt, ohne dass eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und fahrzeugseitigen Komponenten bereitgestellt werden muss. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass heutige Mobiltelefone in der Regel einen GPS-Empfänger sowie gegebenenfalls einen Geschwindigkeitssensor sowie einen Beschleunigungssensor aufweisen.
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Das Kommunikationsgeräts kann den Gefahrengrad auch fortlaufend bzw. kontinuierlich überwachen: Ergibt eine Überprüfung durch das Kommunikationsgerät, dass der Gefahrengrad einen vorbestimmten Schwellwert überschritten hat, so kann das Kommunikationsgerät ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal mittels einer Ausgabeeinrichtung ausgeben. Somit wird der Benutzer des Kommunikationsgeräts – etwa ein Fahrer oder ein Fußgänger – über die Kollisionsgefahr bzw. über die bevorstehende Kollision informiert und kann entsprechende Maßnahmen ergreifen, um die Kollision zu verhindern. Ergänzend oder alternativ kann das Kommunikationsgerät auch Daten an den anderen Verkehrsteilnehmer drahtlos aussenden, welche eine Warninformation über eine mögliche Kollision bzw. eine Information über den entsprechend hohen Gefahrengrad beinhalten. Auf diesem Wege wird auch der andere Verkehrsteilnehmer auf die bestehende Kollisionsgefahr hingewiesen, und zwar frühzeitig, bevor die Kollision noch eingetreten ist.
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Besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und einem Steuergerät des Fahrzeugs, so kann das Kommunikationsgerät auch einen Steuerbefehl ausgeben, aufgrund dessen das Fahrzeug automatisch abgebremst wird. Ein solcher Steuerbefehl wird bevorzugt dann ausgegeben, wenn der Gefahrengrad einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Somit die Kollision automatisch verhindert; der Fahrer braucht in dieser Situation nichts zu tun, und das Kommunikationsgerät übernimmt für ihn die Aufgabe des Abbremsens. Die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsgerät und dem fahrzeuginternen Steuergerät (Bremssteuergerät) kann beispielsweise drahtlos erfolgen. Alternativ kann das Kommunikationsgerät auch über eine elektrische Leitung an einen Kommunikationsbus des Fahrzeugs angeschlossen werden, sodass die Steuerbefehle über den Kommunikationsbus übertragen werden.
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In einer Ausführungsform wird der andere Verkehrsteilnehmer mittels des Kommunikationsgeräts klassifiziert, und zwar anhand der empfangenen Daten sowie auf der Grundlage von abgelegten Klassifikationsregeln und abgelegten Klassen. Die Klassifikation erfolgt dabei hinsichtlich der Verletzbarkeit bzw. der Vulnerabilität des anderen Verkehrsteilnehmers. Dies bedeutet, dass anhand der empfangenen Daten die Verletzbarkeit des anderen Verkehrsteilnehmers bestimmt und in Abhängigkeit davon der Verkehrsteilnehmer klassifiziert bzw. einer bestimmten Klasse zugewiesen wird. Die Klassifikation des Verkehrsteilnehmers hat den Vorteil, dass das Kommunikationsgerät auf Verkehrsteilnehmer unterschiedlicher Klassen jeweils unterschiedlich reagieren kann bzw. jeweils unterschiedliche Maßnahmen – beispielsweise beim Ausgeben des Warnsignals – treffen kann.
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Besonders bevorzugt wird als Ergebnis der Klassifikation bestimmt, ob der andere Verkehrsteilnehmer ein Fußgänger oder ein Fahrzeug ist. Es kann sogar bestimmt werden, ob der andere Verkehrsteilnehmer ein Zweirad – etwa ein Fahrrad oder ein Motorrad – oder aber ein Kraftfahrzeug mit vier Rädern ist. Somit wird ermöglicht, entsprechende Sicherheitsmaßnahmen beispielsweise bei einem Fußgänger oder aber einem Radfahrer deutlich früher als bei einem Kraftfahrzeug zu ergreifen. Auf diese Art und Weise werden die Fußgänger und Radfahrer besonders geschützt.
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Hinsichtlich der Klassifikation können unterschiedliche Ausführungsformen vorgesehen sein: Die Klassifikation kann in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit und/oder der aktuellen Bewegungsrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers vorgenommen werden. Dabei wird beispielsweise berücksichtigt, dass sich Fußgänger mit einer deutlich geringeren Geschwindigkeit und in andere Richtungen als beispielsweise ein Kraftfahrzeug bewegen können. Selbiges gilt auch für Radfahrer, die sich einerseits langsamer als Kraftfahrzeuge, andererseits jedoch schneller als Fußgänger bewegen können. Anhand der Geschwindigkeit und/oder der Bewegungsrichtung kann somit die Klassifikation besonders zuverlässig vorgenommen werden.
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Ergänzend oder alternativ kann die Information über die Klasse des anderen Verkehrsteilnehmers auch in den vom anderen Verkehrsteilnehmer übertragenen Daten enthalten sein. Diese Information kann dann von dem Kommunikationsgerät extrahiert werden, sodass gegebenenfalls auf eine separate Klassifikation anhand der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung verzichtet werden kann.
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Entsprechend kann auch vorgesehen sein, dass auch das Kommunikationsgerät solche Daten an den anderen Verkehrsteilnehmer drahtlos aussendet, die eine Information über die Klassifikation des das beanspruchte Kommunikationsgerät aufweisenden Verkehrsteilnehmers beinhalten. Somit kann auch der andere Verkehrsteilnehmer diese Information über die Klasse des (ersten) Verkehrsteilnehmers aus den empfangenen Daten extrahieren und wird somit über diese Klassifikation informiert. Der andere Verkehrsteilnehmer wird beispielsweise darüber informiert, ob der erste, das beanspruchte Kommunikationsgerät aufweisende Verkehrsteilnehmer ein Fußgänger oder ein Fahrzeug ist. Dabei kann der Benutzer des Kommunikationsgeräts auch die Möglichkeit haben, eine Eingabe an dem Kommunikationsgerät vorzunehmen, über welche die Klassifikation des Verkehrsteilnehmers angegeben wird.
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Das Kommunikationsgerät kann ein Display aufweisen, auf welchem eine Karte mit zumindest dem anderen Verkehrsteilnehmer, insbesondere mit einer Vielzahl von anderen Verkehrsteilnehmern, graphisch und optisch dargestellt wird. Auf einer derartigen Karte können die anderen Verkehrsteilnehmer beispielsweise in Form jeweils eines Punktes oder aber eines Fahrzeugsymbols dargestellt werden. Neben diesen anderen Verkehrsteilnehmern kann auch die Position des eigenen Kommunikationsgeräts dargestellt werden, sodass der Benutzer die relativen Positionen zwischen ihm und den anderen Verkehrsteilnehmern auf einen Blick erkennen kann.
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Auf dem Display können auch ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, bezüglich derer der Gefahrengrad in einem vorbestimmten Wertebereich liegt. Ergänzend oder alternativ können ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer gezeigt werden, die eine vorbestimmte Klassifikation aufweisen, also beispielsweise ausschließlich Fußgänger oder Radfahrer. Weiterhin ergänzend oder alternativ können auch ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, die sich bis zu einer vorbestimmten Entfernung von dem Kommunikationsgerät befinden. Somit ist die Karte besonders übersichtlich, und der Benutzer kann auf dem Display ausschließlich die relevanten Verkehrsteilnehmer erkennen. So können beispielsweise ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, bezüglich derer der Gefahrengrad höher als ein vorgegebener Grenzwert ist.
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Auf dem Display können die anderen Verkehrsteilnehmer auch mit veränderlicher Optik dargestellt werden: In Abhängigkeit von dem Gefahrengrad und/oder von der Klassifikation des anderen Verkehrsteilnehmers kann die optische Darstellung des anderen Verkehrsteilnehmers auf dem Display verändert werden. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass die Farbgebung des dargestellten Verkehrsteilnehmers in Abhängigkeit von dem Gefahrengrad und/oder von der Klassifikation eingestellt wird. Verkehrsteilnehmer mit einer hohen Verletzbarkeit sowie solche, die einen hohen Gefahrengrad verursachen, können zum Beispiel mit einer roten Farbgebung gezeigt werden, während andere, weniger relevante Verkehrsteilnehmer mit einer gelben, andere, noch weniger relevante Verkehrsteilnehmer mit einer grünen Farbgebung gezeigt werden können. Der Benutzer wird somit auf optischem Wege darauf hingewiesen, welche Verkehrsteilnehmer eine größere Kollisionsgefahr darstellen.
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Entsprechend kann auch ausschließlich jeweils der relevante Bereich der Karte kontinuierlich verarbeitet werden. Dieser Bereich der Karte wird dann in Abhängigkeit von dem Gefahrengrad und/oder der Klassifikation der in diesem Bereich befindlichen Verkehrsteilnehmer bestimmt.
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Bevorzugt erfolgt die drahtlose Kommunikation zwischen dem Kommunikationsgerät und den anderen Verkehrsteilnehmern (also einem Kommunikationsgerät des anderen Verkehrsteilnehmers) gemäß dem WLAN-Kommunikationsstandard. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen bestimmten Kommunikationsstandard beschränkt; es kann auch ein anderer Kommunikationsstandard verwendet werden, etwa die RFID-Technologie.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug – insbesondere einen Personenkraftwagen – mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationsgerät. Hier kann das Kommunikationsgerät beispielsweise in das Kraftfahrzeug ortsfest integriert sein und in Form einer Fahrerassistenzeinrichtung bereitgestellt sein.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem ersten und einem zweiten Verkehrsteilnehmer mithilfe von jeweiligen Kommunikationsgeräten des erstens und des zweiten Verkehrsteilnehmers. Durch das Kommunikationsgerät des ersten Verkehrsteilnehmers werden Daten ausgesendet, die eine Information über eine aktuelle Geschwindigkeit des ersten Verkehrsteilnehmers beinhalten. Diese Daten werden durch das Kommunikationsgerät des zweiten Verkehrsteilnehmers empfangen und ausgewertet. Das Kommunikationsgerät des ersten Verkehrsteilnehmers sendet außerdem solche Daten aus, die eine Information über eine aktuelle Bewegungsrichtung des ersten Verkehrsteilnehmers beinhalten, wobei diese Daten durch das Kommunikationsgerät des zweiten Verkehrsteilnehmers drahtlos empfangen und ausgewertet werden.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm ist, wenn es auf einem Kommunikationsgerät ausgeführt wird, zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens – nämlich zum Durchführen des Aussendens und/oder des Empfangens – ausgelegt.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäße Verfahren, wie auch für das erfindungsgemäße Computerprogramm.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei veranschaulicht die einzige Figur in schematischer Darstellung ein System bzw. ein Szenario, anhand dessen ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird.
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In der Figur sind insgesamt zwei Verkehrsteilnehmer schematisch dargestellt, nämlich ein erster Verkehrsteilnehmer in Form eines Kraftfahrzeugs 1 sowie ein zweiter Verkehrsteilnehmer, welcher ein Fußgänger 2 ist. In dem Kraftfahrzeug 1 befindet sich ein erstes Kommunikationsgerät 3. Dieses Kommunikationsgerät 3 kann beispielsweise ein Smartphone des Fahrers sein. Bekanntlich weist ein solches Kommunikationsgerät 3 ein berührungsempfindliches Display 4 auf, welches auch unter der Bezeichnung „Touch-Display” bekannt ist. Das Kommunikationsgerät 3 kann beispielsweise gemäß dem WLAN-Kommunikationsstandard mit anderen Geräten kommunizieren, und zwar drahtlos.
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Auch der Fußgänger 2 hat ein entsprechendes Kommunikationsgerät 5, welches als zweites Kommunikationsgerät bezeichnet wird und ebenfalls ein ähnliches Touch-Display 6 aufweist. Auch das zweite Kommunikationsgerät 5 kann gemäß dem WLAN-Kommunikationsstandard kommunizieren.
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Beide Kommunikationsgeräte 3, 5 können jeweils einen GPS-Empfänger aufweisen, wie auch gegebenenfalls einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Kompass und/oder einen Beschleunigungssensor. In dem ersten Kommunikationsgerät 3 ist somit die jeweils aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1, die jeweils aktuelle Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 1, wie auch die jeweils aktuelle globale Position des Kraftfahrzeugs 1 bekannt. Entsprechend ist in dem zweiten Kommunikationsgerät 5 stets die jeweils aktuelle globale Position des Fußgängers 2 bekannt, wie auch der aktuelle Geschwindigkeitsvektor des Fußgängers 2.
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Auf dem zweiten Kommunikationsgerät 5 ist beispielsweise ein Computerprogramm bzw. eine Applikation installiert, welches bzw. welche bewirkt, dass – wenn aktiviert – das Kommunikationsgerät 5 kontinuierlich Daten drahtlos aussendet, die folgende Informationen beinhalten: den aktuellen Geschwindigkeitsvektor des Fußgängers 2, also die momentane Geschwindigkeit sowie die aktuelle Bewegungsrichtung, wie auch die jeweils momentane geographische Position des Fußgängers 2. Diese Daten werden durch das zweite Kommunikationsgerät 5 in Echtzeit kontinuierlich bzw. fortlaufend ausgesendet, und zwar mit einer solchen Reichweite, die abhängig von der Signalstärke der vom Kommunikationsgerät 5 ausgesendeten Signale sowie abhängig von den Ausbreitungseigenschaften der Umgebung ist. Diese Daten sind also in der Umgebung des Fußgängers 2 stets vorhanden.
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Auch auf dem ersten Kommunikationsgerät 3 ist ein Computerprogramm installiert und kann ausgeführt bzw. aktiviert werden. Wenn diese Applikation aktiv ist, empfängt das Kommunikationsgerät 3 die Daten aller anderen Verkehrsteilnehmer, also im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur die Daten des zweiten Kommunikationsgeräts 2. Im ersten Kommunikationsgerät 3 sind somit stets folgende Informationen bekannt: die jeweils aktuelle Geschwindigkeit sowie die Bewegungsrichtung des Fußgängers 2 wie auch die momentane globale Position des Fußgängers 2. Alle diese Informationen werden in Echtzeit empfangen und können nun in dem Kommunikationsgerät 3 in Echtzeit verarbeitet und ausgewertet werden.
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Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass auch das erste Kommunikationsgerät 3 Daten mit den genannten Informationen aussendet, also mit Informationen über den aktuellen Geschwindigkeitsvektor sowie die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1. Diese Daten können dann in dem zweiten Kommunikationsgerät 5 in Echtzeit entsprechend verarbeitet werden und ausgewertet werden.
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Die Auswertung der empfangenen Daten beinhaltet zunächst, dass durch das erste Kommunikationsgerät 3 ein Gefahrengrad berechnet wird, der die aktuelle Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen dem Fußgänger 2 und dem Kraftfahrzeug 1 beschreibt. Um diesen Gefahrengrad zu bestimmen, werden neben den empfangenen Informationen auch der Geschwindigkeitsvektor des Kraftfahrzeugs 1 sowie seine aktuelle globale Position berücksichtigt. Aus diesen Informationen kann die relative Position des Fußgängers 2 bezüglich des Kraftfahrzeugs 1 sowie auch der relative Geschwindigkeitsvektor zwischen dem Fußgänger 2 und dem Kraftfahrzeug 1 errechnet werden. Aus der relativen Position und dem relativen Geschwindigkeitsvektor kann dann wiederum die Zeit bis zur Kollision (time to collision) ermittelt werden, und diese Zeit kann als Grundlage für die Berechnung des Gefahrengrads herangezogen werden. Dabei ist der Gefahrengrad umgekehrt proportional zu der Zeit bis zur Kollision.
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Anhand des ermittelten Gefahrengrads kann das Kommunikationsgerät 3 dann unterschiedlichste Vorgänge bewirken: Überschreitet der Gefahrengrad einen vorgegebenen Schwellwert, so kann das Kommunikationsgerät 3 ein akustisches und/oder ein optisches Warnsignal ausgeben, mit welchem der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 auf akustischem und/oder optischem Wege auf die Kollisionsgefahr mit dem Fußgänger 2 hingewiesen wird. Ergänzend oder alternativ kann das Kommunikationsgerät 3 auch Daten an das zweite Kommunikationsgerät 5 übertragen, in welchen eine Warninformation über die mögliche Kollision enthalten ist. Somit wird auch der Fußgänger 2 über die Gefahr einer Kollision informiert; hier kann das zweite Kommunikationsgerät 5 beispielsweise ein entsprechendes akustisches und/oder optisches Signal zum Warnen des Fußgängers 2 ausgeben.
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Ergänzend oder alternativ kann des erste Kommunikationsgerät 3 auch mit einem Bremssteuergerät des Kraftfahrzeugs 1 kommunizieren. Und zwar kann das Kommunikationsgerät 3 einen Steuerbefehl an dieses Bremssteuergerät ausgeben, sodass das Kraftfahrzeug 1 automatisch abgebremst wird. Auch dieses Abbremsen kann dann erfolgen, wenn der aktuelle Gefahrengrad den Schwellwert oder aber einen anderen, höheren Schwellwert überschritten hat.
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Anhand der empfangenen Daten nimmt das erste Kommunikationsgerät 3 auch eine Klassifizierung des Fußgängers 2 vor. Und zwar stellt das Kommunikationsgerät 3 anhand der Geschwindigkeit des Fußgängers 2 und gegebenenfalls auch anhand seiner Bewegungsrichtung fest, dass es sich bei diesem Verkehrsteilnehmer nicht um ein Kraftfahrzeug, sondern um einen Fußgänger handelt. Der Fußgänger 2 wird also als solcher klassifiziert, sodass diese Information auch in dem ersten Kommunikationsgerät 3 vorliegt. Optional kann auch vorgesehen sein, dass die Information über die Klassifikation des Verkehrsteilnehmers 2 in den vom zweiten Kommunikationsgerät 5 ausgesendeten Daten enthalten ist. Dann braucht das erste Kommunikationsgerät 3 diese Klassifikation nicht selbst vorzunehmen; in diesem Falle kann das erste Kommunikationsgerät 3 diese Information über die Klassifikation des Verkehrsteilnehmers 2 aus den empfangenen Daten extrahieren.
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Die Information über die Klassifikation des Verkehrsteilnehmers kann der Fußgänger 2 beim Aktivieren der Applikation auf seinem Kommunikationsgerät 5 angeben. Er kann beispielsweise zwischen folgenden Möglichkeiten auswählen: „Kraftfahrzeug”, „Fahrrad”, „Motorrad” und „Fußgänger”.
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In dem ersten Kommunikationsgerät 3 liegen also stets folgende aktuelle Informationen über den Fußgänger 2 vor:
- – der Gefahrengrad betreffend den Fußgänger 2,
- – die Klassifikation des Fußgängers 2,
- – die aktuelle Geschwindigkeit des Fußgängers 2,
- – die aktuelle Bewegungsrichtung des Fußgängers 2, und
- – die aktuelle globale Position des Fußgängers 2 und somit auch die jeweils aktuelle relative Position des Fußgängers 2 bezüglich des Kraftfahrzeugs 1.
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Auf dem Display 4 kann das Kommunikationsgerät 3 auch eine Karte anzeigen, auf welcher der Fußgänger 2 in seiner jeweils aktuellen Position bezüglich des Kraftfahrzeugs 1 optisch bzw. graphisch dargestellt wird. Als Karte kann hier beispielsweise eine auf dem Markt bereits vorhandene Karte (etwa „Google Maps”) oder aber eine andere, neu entwickelte Karte verwendet werden. Auf dieser Karte können selbstverständlich auch andere Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, die sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 befinden und ihre Daten an das Kommunikationsgerät 3 aussenden. Auf der Karte können die Verkehrsteilnehmer auch unterschiedlich optisch dargestellt werden, und zwar insbesondere mit unterschiedlichen Farbgebungen. Die Farbgebung der Verkehrsteilnehmer kann in Abhängigkeit von dem Gefahrengrad und/oder der Klassifikation des jeweiligen Verkehrsteilnehmers eingestellt werden. Es bietet sich beispielsweise an, Verkehrsteilnehmer mit einem höheren Gefahrengrad mit der roten Farbgebung darzustellen. Die Schwelle für den Gefahrengrad, ab welchem die rote Farbgebung eingestellt wird, kann bei Fußgängern 2 auch etwas geringer als beispielsweise bei Kraftfahrzeugen sein.
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Nicht alle in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 befindlichen Verkehrsteilnehmer müssen auf der Karte auf dem Display 4 dargestellt werden. Das Kommunikationsgerät 3 kann dabei eine gewisse Filterung durchführen, sodass lediglich die hinsichtlich der Kollisionsgefahr relevanten Verkehrsteilnehmer dargestellt werden. Dieser Filterung kann beispielsweise der genannte Gefahrengrad und/oder die Klassifikation und/oder die Entfernung vom Kraftfahrzeug 1 zugrunde gelegt werden. Beispielsweise können ausschließlich diejenigen Verkehrsteilnehmer auf der Karte dargestellt werden, die eine vorbestimmte Klassifikation aufweisen (zum Beispiel ausschließlich Fußgänger und/oder Radfahrer). Es ist auch möglich, ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, bezüglich derer der Gefahrengrad höher als ein vorgegebener Grenzwert ist. Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass ausschließlich solche Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, die sich bis zu einer vorbestimmten Entfernung vom Kraftfahrzeug 1 befinden, also beispielsweise bis zu 10 m oder 15 m oder 20 m. Somit können ausschließlich die relevanten Regionen der Karte fortlaufend verarbeitet werden. Diese Regionen der Karte können dann in Abhängigkeit von dem Gefahrengrad und/oder von der Klassifikation des in dieser Region befindlichen Verkehrsteilnehmers festgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7852233 B2 [0003, 0004, 0009]
- US 2009/0002197 A1 [0003]