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Die Erfindung betrifft eine Technik zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges zur Gewährung von Sonderfahrrechten eines anderen Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Im Fall eines Staus oder eines zähfließenden Verkehrs sind die Fahrer der beteiligten Kraftfahrzeuge gehalten, bei Bedarf eine sogenannte Rettungsgasse zu bilden, um beispielsweise einem Einsatzfahrzeug der Polizei oder der Feuerwehr oder einem Rettungsfahrzeug einen ungehinderten Zugang zu ermöglichen. Üblicherweise warten die Fahrer, bis sie das Herannahen eines Fahrzeugs mit blauem Blinklicht oder Martinshorn bemerken, um dann ihr eigenes Fahrzeug an die eine oder andere Straßenseite zu bringen. Im freigewordenen Bereich kann das Einsatzfahrzeug dann die ansonsten durch Stau verstopfte Straße benutzen und so zu einem Einsatzort gelangen, der häufig am Anfang des Staus liegt. Bei zweispurigen Straßen ist es üblich, einen Bereich zwischen den eingezeichneten Fahrspuren für das Rettungsfahrzeug zu räumen.
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Dabei kommt es zwischen den Fahrern der einzelnen Kraftfahrzeuge immer wieder zu Missverständnissen, welcher Fahrer beabsichtigt, sein Kraftfahrzeug wohin zu begeben. Die Missverständnisse können zu Unfällen führen, die ihrerseits weitere Gründe für das Fortbestehen des Staus sein können. Außerdem kann sich eine sogenannte Verklimmung bilden, sodass ein einzelnes Fahrzeug, dass in den ansonsten freigeräumten Bereich hineinragt, sich von diesem Bereich nicht entfernen kann, ohne dass wenigstens ein anderes Kraftfahrzeug in den freien Bereich einfährt. Beide Symptome führen zu einer zumindest temporären Unbenutzbarkeit des zu räumenden Bereichs durch das Rettungsfahrzeug.
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DE 10 2007 028 400 B3 beschreibt ein Verfahren, in dem ein Herannahen eines vorfahrtsberechtigten Sonderfahrzeugs anhand seiner akustischen Signatur bestimmt und dann auf der Basis einer Abtastung lokaler Umweltgrößen einer Handlungsempfehlung für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs bestimmt und ausgegeben wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik zur Unterstützung eines Fahrers bei der Bildung einer sogenannten Rettungsgasse beizustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Unterstützungsverfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein Unterstützungsverfahren für einen Fahrer eines ersten Kraftfahrzeugs umfasst Schritte eines Abtastens eines Umfelds des ersten Kraftfahrzeugs, des Bestimmens einer Handlungsanweisung an den Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs, um eine Behinderung eines zweiten Kraftfahrzeugs mit Sonderberechtigung zu vermeiden, ein Abgleichen der Handlungsanweisung mit weiteren Kraftfahrzeugen im Bereich des ersten Kraftfahrzeugs und ein Ausgeben der Handlungsanweisung an den Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs.
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Vorteilhafterweise ist es möglich, einen Sonderfahrweg bzw. eine Rettungsgasse bereits zu bilden, noch bevor eine konkrete Anforderung des zweiten Kraftfahrzeugs mit Sonderberechtigung vorliegt bzw. bekannt ist. Außerdem kann durch den Abgleich der Handlungsanweisung mit anderen, umliegenden Kraftfahrzeugen ein konzentriertes Verhalten geschaffen werden, welches ein schnelles, unkompliziertes und sicheres Bilden einer Struktur unterstützt, welche in Sondersituationen erforderlich ist.
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Eine solche Struktur umfasst insbesondere den oben beispielhaft erwähnten Sonderfahrweg bzw. die Rettungsgasse.
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In einer Ausführungsform wird eine digitale Nachricht empfangen, welche das Annähern des zweiten Kraftfahrzeugs betrifft. Die digitale Nachricht kann insbesondere weitere Informationen, beispielsweise über eine gegenwärtige Position und einen geplanten Einsatzort bzw. eine geplante Route des zweiten Kraftfahrzeugs umfassen. Diese Informationen können mit einer Position des ersten Kraftfahrzeugs korreliert werden, um die Handlungsanweisung ausreicht früh ausgeben zu können. Durch das Verwenden einer digitalen Nachricht kann die Bestimmung der Handlungsanweisung bereits begonnen werden, noch bevor der Fahrer mit seinen eigenen Sinnen das Herannahen des zweiten Kraftfahrzeugs bemerken kann. Insbesondere kann eine akustische Bestimmung des zweiten Kraftfahrzeugs vermieden werden, die naturgemäß fehleranfällig und außerdem darauf angewiesen ist, dass das zweite Kraftfahrzeug ein identifizierbares akustisches Signal aussendet.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren auch ein Erfassen einer drohenden oder bereits bestehenden Stausituation im Bereich des ersten Kraftfahrzeugs. Einerseits kann dadurch eine Ausgabe einer Handlungsanweisung in normal fließenden Verkehr unterdrückt werden, andererseits kann die Handlungsanweisung bereits bestimmt werden, noch bevor eine tatsächliche Anforderung oder ein Hinweis auf ein sich näherndes zweites Kraftfahrzeug mit Sonderberechtigung bekannt ist. In einer Ausführungsform kann die bestimmte Handlungsanweisung zurückgehalten werden, bis ein solcher Hinweis vorliegt, in einer anderen kann die Handlungsanweisung unmittelbar gegeben werden, um ein vorausschauendes Verhalten zu implementieren.
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Die Handlungsanweisung kann rein informell sein und dem Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs akustisch, optisch oder haptisch dargeboten werden. In einer anderen Ausführungsform kann eine Richtungs- oder Bewegungssteuerung des ersten Kraftfahrzeugs aktiv beeinflusst werden, um die Handlungsanweisung umzusetzen oder zu unterstützen. Beispielsweise kann bei langsamer Fahrt oder im Stillstand ein Lenkeingriff erfolgen, der dem Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs anzeigt, in welche Richtung er sein Kraftfahrzeug vom Sonderfahrweg entfernen soll.
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In einer bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere mit der letztgenannten Ausführungsform kombinierbar ist, kann ein Nahbereich des ersten Kraftfahrzeugs abgetastet werden, um eine Bestimmung einer lokalen Fahrsituation auf der Basis der Abtastung und ein Anpassen der Handlungsanweisung an die Fahrsituation durchzuführen. Wird beispielsweise im unmittelbaren Umfeld des ersten Kraftfahrzeugs ein Hindernis erfasst, dass der zuvor bestimmten Handlungsanweisung entgegensteht, so kann die erste Handlungsanweisung unterdrückt werden. An ihrer Stelle kann eine zweite Handlungsanweisung bestimmt werden, welche das Hindernis berücksichtigt.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf eine Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines ersten Kraftfahrzeugs umfasst eine Abtasteinrichtung zur Abtastung eines Umfelds des ersten Kraftfahrzeugs, eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Handlungsanweisung an den Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs, um eine Behinderung eines zweiten Kraftfahrzeugs mit Sonderberechtigung zu vermeiden, eine Datenschnittstelle zum Abgleich der Handlungsanweisung mit weiteren Kraftfahrzeugen im Bereich des ersten Kraftfahrzeugs und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Handlungsanweisung an den Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs.
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Die Vorrichtung kann vorteilhaft mit einer oder mehreren Vorrichtungen an Board des Kraftfahrzeugs integriert sein, sodass eine Vernetzung mit bereits installierten Systemen an Board des ersten Kraftfahrzeugs möglich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Verarbeitungseinrichtung eine vom ersten Kraftfahrzeug entfernbare, tragbare Einrichtung sein. Insbesondere kann diese Einrichtung einen tragbaren Computer oder ein Telefon mit Zusatzfunktionen (Smart Phone) umfassen. In diesem Fall kann die tragbare Einrichtung bevorzugt mittels einer drahtlosen Datenschnittstelle mit weiteren Einrichtungen an Board des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Die tragbare Einrichtung kann selbst weitere Elemente umfassen, die zur verbesserten Bestimmung der Handlungsanweisung nutzbar sind, beispielsweise ein Navigationsgerät, ein Speicher für Kartendaten, einen Beschleunigungsmesser oder einen Inertialsensor. Diese Elemente können insbesondere zur Bestimmung eines Fahrzustands des ersten Kraftfahrzeugs dienen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist ferner eine Empfangseinrichtung für Daten aus einem Zusammenschluss nicht näher definierter Verarbeitungseinrichtungen umfasst. Dies ermöglicht insbesondere die datentechnische Verbindung der Verarbeitungseinrichtung mit einer sogenannten Cloud. Ein soziales Netzwerk kann ebenso wie ein kostenfreier oder kostenpflichtiger Informationsdienst dazu verwendet werden, verfahrenrelevante Parameter zu beziehen, insbesondere Informationen über einen bevorstehenden oder bestehenden Stau im Bereich des ersten Kraftfahrzeugs und Informationen über das Bestehen eines Bedürfnisses für eine Rettungsgasse.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
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1 eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers;
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2 eine exemplarische, durch mehrere Kraftfahrzeuge gebildete Rettungsgasse, und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Unterstützung des Fahrers aus 1;
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Genaue Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs 105. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Verarbeitungseinrichtung 110, die mittels einer ersten Schnittstelle 115 mit einer oder mehreren Einrichtungen an Board des Kraftfahrzeugs 105 verbunden ist. Außerdem ist die Verarbeitungseinrichtung 110 mit einer zweiten Schnittstelle 120 verbunden, die einen drahtlosen Austausch von Informationen mit einer Einrichtung außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 erlaubt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schnittstelle 120 datentechnisch mit einem Computernetzwerk, einem Telefonanbieter, einem anderen Kraftfahrzeug oder einem Netzwerk mehrerer Kraftfahrzeuge verbindbar. Die zweite Schnittstelle 120 kann mit der Vorrichtung 100 integriert ausgeführt oder an Board des Kraftfahrzeugs 105 angeordnet und mittels der ersten Schnittstelle 115 mit der Verarbeitungseinrichtung 110 verbunden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Positioniereinrichtung 125 vorgesehen, die ebenfalls integriert mit der Vorrichtung 100 ausgeführt oder an Board des Kraftfahrzeugs 105 angeordnet und mittels der ersten Schnittstelle 115 mit der Verarbeitungseinrichtung 110 verbunden sein kann. Zusätzlich oder alternativ können noch weitere Informationsquellen bzw. Sensoren mit der Verarbeitungseinrichtung 110 verbindbar sein, insbesondere ein Inertialsensor zur Bestimmung einer Bewegung des Kraftfahrzeugs 105, ein Magnetfeldsensor zur Bestimmung einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 105, ein Drehratensensor zur Bestimmung einer Drehgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 105 oder eine Datenbank zur Aufnahme von Kartendaten einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 105.
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Die Vorrichtung 100 kann insbesondere in Form eines vom Kraftfahrzeug 105 entfernbaren, tragbaren Gerät implementiert sein. Das tragbare Gerät kann insbesondere einen tragbaren Computer (Lap Top) oder ein Telefon mit Zusatzfunktionen (Smart Phone) umfassen.
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An Systemen des Kraftfahrzeugs 105, welche exemplarisch mittels der ersten Schnittstelle 115 und der Verarbeitungseinrichtung 110 verbindbar sind, sind eine Bedieneinrichtung 130, ein Antriebsmotor 135, ein Lenkaktuator 140 und ein Bremssystem 145 dargestellt. Die Bedieneinrichtung 130 zur Interaktion mit einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 kann eine optische, akustische oder haptische Interaktion mit dem Fahrer ermöglichen. Die Bedieneinrichtung 130 kann in einer alternativen Ausführungsform auch unmittelbar von der Vorrichtung 100 umfasst sein, insbesondere wenn diese vom Kraftfahrzeug 105 entfernbar ausgeführt ist. Anders verhält es sich mit dem Antriebsmotor 135 und dem Bremssystem 145, die dem Kraftfahrzeug 105 zuzurechnen sind und die durch die Vorrichtung 100 beeinflusst werden können, um eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 105 zu beeinflussen. In ähnlicher Weise kann über den Lenkaktuator 140 eine Richtungssteuerung des Kraftfahrzeugs 105 beeinflusst werden.
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2 zeigt eine Straßensituation 200, an der außer dem ersten Kraftfahrzeug 105 aus 1 ein zweites Kraftfahrzeug 205, sowie eine Vielzahl weiterer Kraftfahrzeugs 210 beteiligt sind.
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Eine Straße 215 umfasst eine rechte Fahrspur 220, eine linke Fahrspur 225 und eine gesperrte Spur 230. Der Fluss der Kraftfahrzeuge 105 und 210 auf der Straße 215 ist beeinträchtigt, es liegt ein zähfließender Verkehr, ein Schrittverkehr oder ein Stau vor. Beim zweiten Kraftfahrzeug 205 handelt es sich bevorzugterweise um ein Kraftfahrzeug mit blauem Sondersignal, insbesondere ein Rettungsfahrzeug oder ein Einsatzfahrzeug der Polizei, der Feuerwehr oder des technischen Hilfswerks. Es kann auch ein Kraftfahrzeug mit gelbem Blinklicht betroffen sein, insbesondere ein Pannenhilfsfahrzeug, ein Räumfahrzeug oder ein Baustellenfahrzeug.
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Um es dem zweiten Kraftfahrzeug 205 trotz der bestehenden Verkehrssituation zu ermöglichen, die Straße 215 zu befahren, sind Fahrer der Kraftfahrzeuge 105, 210 gehalten, eine sogenannte Rettungsgasse 235 zu bilden. Im unteren Bereich der Darstellung von 2 verläuft die Rettungsgasse 235 im Wesentlichen zwischen Fahrzeugen der rechten Fahrspur 220 und der linken Fahrspur 225, während im oberen Bereich der Darstellung von 2 die Rettungsgasse 235 links von den Fahrzeugen beider Fahrspuren 220, 225 verläuft. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 muss sich vor dem Herannahen des zweiten Kraftfahrzeugs 205 entscheiden, ob er die zuvor befahrene linke Fahrspur 225 nach links oder nach rechts verlässt, um Platz für die Rettungsgasse 235 zu schaffen. Die an Board des Kraftfahrzeugs 105 installierte Vorrichtung 100 aus 1 unterstützt den Fahrer darin, indem es ihm eine Handlungsanweisung bereitstellt, die mit Kraftfahrzeugen 210 im unmittelbaren oder weiteren Umfeld des Kraftfahrzeugs 105 abgeglichen ist. Dadurch wird verhindert, dass die Rettungsgasse 235 häufiger als nötig zwischen den Spuren 220, 225 und 230 wechselt, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass die bestimmte Handlungsanweisung an den lokalen Möglichkeiten des Kraftfahrzeugs 105 orientiert ist, insbesondere, dass es eine physikalische Möglichkeit gibt, die Handlungsanweisung zu befolgen.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Ausführung auf der Verarbeitungseinrichtung 110 der Vorrichtung 100 an Board des Kraftfahrzeugs 105 der 1 und 2. Es sind mehrere Varianten des Verfahrens 300 beschrieben, von denen nicht alle Schritte unbedingt erforderlich sind und wobei die verbleibenden Schritte in sinnvoller Weise auch in eine andere Reihenfolge gebracht werden können, wie ein Fachmann ohne Weiteres erkennt.
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Das Verfahren 300 beginnt in einem Schritt 305, in dem mittels der zweiten Schnittstelle 120 eine Nachricht empfangen wird, die auf einen zähfließenden oder sich stauenden Verkehr im Bereich des Kraftfahrzeugs 105 hinweist. In einem nachfolgenden Schritt 310 wird die Position des Kraftfahrzeugs 105 mittels der Positioniereinrichtung 125 bestimmt. In einem Schritt 315 wird anhand der empfangenen Nachricht und der bestimmten Position bzw. Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt, ob das Kraftfahrzeug 105 von der Verkehrssituation der empfangenen Situation betroffen ist. In einem Schritt 320 wird sodann bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug 105 im Bereich eines sich aufbauenden oder bereits bestehenden Staus befindet.
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Alternativ oder zusätzlich zu den Schritten 305 bis 315 kann auch eine Umwelt des Kraftfahrzeugs 105 abgetastet werden, insbesondere mittels eines Geschwindigkeitssensors, eines Inertialsensors, eines Drehratensensors, Abstandssensoren, Radar, Lidar-Sensor oder einer Kamera bzw. einer anderen bildgebenden Einrichtung. Die abgetasteten Informationen werden in einem Schritt 330 miteinander korreliert bzw. bewertet, und das Vorliegen eines Staus im Bereich des Kraftfahrzeugs 105 zu bestimmen. Es schließt sich der oben bereits beschriebene Schritt 320 an.
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In noch einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform kann in einem Schritt 335 eine Eingabe eines Fahrers oder eines anderen Insassen an Board des Kraftfahrzeugs 105 erfasst werden, welche das Verfahren 300 ebenfalls in den Schritt 320 versetzt.
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Die gesamte Bestimmung der Schritte 305 bis 335, ob sich das Kraftfahrzeug 105 im Bereich eines Staus befindet, ist nicht unbedingt erforderlich, einige der im Rahmen der beschriebenen Schritte durchgeführten Aktionen können jedoch auch für die folgenden Schritte nützlich sein.
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In einem optionalen Schritt 320 wird das Herannahen des zweiten Kraftfahrzeugs 205 mit Sonderberechtigung bestimmt. Diese Bestimmung kann mittels einer über die zweite Schnittstelle 120 empfangene Nachricht, optisch, akustisch oder aufgrund einer Fahrereingabe erfolgen. In einer Variante wird nicht das Herannahen des zweiten Kraftfahrzeugs 205 sondern eine allgemeine Anforderung zum Bilden der Rettungsgasse 235 erfasst.
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In einem Schritt 345 werden weitere Informationen insbesondere aus dem Nahbereich des Kraftfahrzeugs 105 abgetastet. Dazu können insbesondere ein Radarsensor, ein Lidar-Sensor, eine Kamera oder Parksensoren verwendet werden. Anschließend wird auf der Basis der abgetasteten Informationen eine lokale Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt Die lokale Fahrsituation betrifft weniger die Straße 215, auf der das Kraftfahrzeug 105 unterwegs ist, sondern die umgebenden Kraftfahrzeuge 210 und ggf. 205 sowie, falls vorhanden, Hindernisse wie Menschen, Tiere oder Gegenstände im Bereich des Fahrzeugs 105. Die abgetasteten Informationen können insbesondere solche umfassen, die zur Unterstützung eines Einparkvorgangs des Kraftfahrzeugs 105 gesammelt werden.
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In einem Schritt 355 wird aus den bestimmten Informationen eine Handlungsaufforderung bereitgestellt, die dazu geeignet ist, das Kraftfahrzeug 105 so zu bewegen, dass die Rettungsgasse 235 gebildet werden kann.
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In einem Schritt 360 wird die bestimmte Handlungsaufforderung mit Kraftfahrzeugen 210 im unmittelbaren oder näheren Bereich des Kraftfahrzeugs 105 abgeglichen. In einer alternativen Ausführungsform sind die Schritte 355 und 360 vertauscht, sodass die bestimmte lokale Fahrsituation bzw. die ihr zugrundeliegenden Informationen mit den anderen Kraftfahrzeugen 210 ausgetauscht werden, um erst anschließend die Handlungsaufforderung bereitzustellen. In jedem Fall ist das Ergebnis einer Handlungsaufforderung, die mit geplanten oder bereits durchgeführten Aktionen der umliegenden Kraftfahrzeuge 210 abgestimmt ist. Am Beispiel von 2 kann so verhindert werden, dass die Rettungsgasse 235 allzu häufige Spurwechsel umfasst.
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In einem letzten Schritt 365 wird die Handlungsaufforderung ausgegeben, insbesondere mittels der Bedieneinrichtung 130. In einer Variante können auch einzelne Systeme des Kraftfahrzeugs 105, insbesondere der Antriebsmotor 135, der Lenkaktuator 140 oder das Bremssystem 145 aktiviert werden, um die Handlungsanweisung umzusetzen. Diese Umsetzung kann ein Einholen des Einverständnisses des Fahrers des Kraftfahrzeugs 105 umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die aktive Beeinflussung des Kraftfahrzeugs 105 durch den Fahrer zurückgenommen oder verändert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007028400 B3 [0004]
