DE102014206473A1

DE102014206473A1 - Automatische Assistenz eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014206473A1
Application number: DE102014206473.2A
Authority: DE
Inventors: Gerald Newesely; Christian ZINNER
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2015-10-08
Also published as: WO2015150340A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Assistieren eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs (1), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, aufweisend folgende Schritte, die automatisch ausgeführt werden: a) Erfassen eines interessierenden Bereichs (8) entlang einer vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstrecke, die durch eine Fahrspur (3) vorgegeben ist, an die das Fahrzeug (1) gebunden ist, und die das Fahrzeug (1) zu durchfahren hat, b) Bestimmen eines Lichtraumes (9) in dem interessierenden Bereich (8), wobei das Fahrzeug (1) jedes Teilvolumen des Lichtraumes (9) während einer Fahrt auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke ausfüllen wird, c) Auswerten, ob in dem interessierenden Bereich (8) Objekte (5, 6) vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs (1) zu vermeiden ist, d) zum Feststellen einer bevorstehenden Kollision Vorausberechnen, ob zumindest eines der Objekte (5, 6), die in dem erfassten interessierenden Bereich (8) vorhanden sind, sich in einem Teilvolumen des Lichtraumes (9) befinden wird, das das Fahrzeug (1) gleichzeitig wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird, und Feststellen der bevorstehenden Kollision wenn dies der Fall ist, e) Ausgeben von Informationen über die bevorstehende Kollision.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Assistieren eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein automatisches Assistenzsystem für einen Fahrer eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit dem automatischen Assistenzsystem.
Spurgebundene Fahrzeuge, d.h. Fahrzeuge, die eine Fahrspur eines Fahrweges nicht oder nur an einer Weiche oder Gabelung verlassen können, sind allgemein bekannt. Am weitesten verbreitet sind Schienenfahrzeuge, die in der Regel Metallräder aufweisen, welche auf Fahrschienen rollen. Der Bremsweg von derartigen Schienenfahrzeugen ist verhältnismäßig lang. Z.B. bei einer Geschwindigkeit einer Straßenbahn von 60 km/h beträgt der normale Bremsweg mehr als 100 m. Für eine Notbremsung wird ein Bremsweg von typischerweise etwas über 50 m benötigt. Die Straßenbahn kann bei dieser Geschwindigkeit daher eine Kollision mit einem Objekt auf der Fahrstrecke nur dann sicher verhindern, wenn die Notbremsung knapp 60 m vor dem Objekt eingeleitet wird. Das Gefahrenpotential einer Kollision lässt sich für den Fahrer über eine solch große oder sogar größere Distanz vor dem Fahrzeug nur schwierig einschätzen. Die große Bandbreite von Distanzen von spurgebundenen Fahrzeugen zu einer Vielzahl von potentiellen Hindernissen erschwert eine Feststellung von Kollisionsgefahren. Potentielle Hindernisse sind nicht nur andere Fahrzeuge auf derselben Fahrspur und Objekte, die in Verkehrssituationen generell vorkommen wie Fußgänger und Automobile, sondern auch spezifische Objekte der Infrastruktur des Spurnetzes (insbesondere Gleisinfrastruktur wie Prellböcke).
Zur Erkennung von Hindernissen auf der Fahrstrecke von Schienenfahrzeugen offenbart die Veröffentlichung von J. Weichselbaum u.a., Accurate 3D-vision-based obstacle detection for an autonomous train, Comput. Industry (2013), http://dx.doi.org/10.1016/j.compind.2013.03.015) oder G. Newesely, C. Zinner u.a., Intelligente Straßenbahnen – sicher auf Schiene, AIT, Austrian Institute of Technology, Quaterly 2013, 04, TomorrowToday, Seiten 18–21 ein Stereo-Detektionssystem zur Hinderniserkennung als Teil eines Sensorsystems eines Zuges. Es wird ein Hindernis-Detektionsalgorithmus beschrieben, mit dem Hindernisse von anderen Objekten, die dicht neben der Fahrstrecke angeordnet sein können, unterschieden werden. Es können Hindernisse innerhalb der Begrenzungen der Fahrstrecke mit einer Kantenlänge von 0,3 m bei einem Abstand von 10 m bis zu 80 m vor dem Fahrzeug detektiert werden. Die von dem Stereo-Detektionssystem erfasste Tiefeninformation wird in Zusammenhang mit Informationen über die durch die Fahrspur vor dem Fahrzeug vorgegebene Trajektorie bis zu einer benutzerdefinierten Entfernung verwendet. Die Trajektorie liegt bis zu der benutzerdefinierten Entfernung zu jedem Zeitpunkt vor. Es wird ein für die Hinderniserkennung interessierender Bereich ausgewertet, der einen rechteckigen Außenumriss aufweist.
Solche Detektionssysteme liefern kontinuierlich hochaufgelöste Informationen über etwaige Hindernisse auf der vorgegebenen Fahrspur eines spurgebundenen Fahrzeugs.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Assistieren eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, anzugeben, das die Zuverlässigkeit bei der Erkennung einer bevorstehenden Kollision mit einem Objekt verbessert. Insbesondere sollen nicht erforderliche Eingriffe in den Fahrbetrieb des Fahrzeugs, wie Notbremsungen, vermieden werden. Andererseits sollen bevorstehende Kollisionen zuverlässig erkannt werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein entsprechendes automatisches Assistenzsystem anzugeben.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird die zum Beispiel aus der oben genannten Veröffentlichung bekannte Technologie zur Umfeldbeobachtung des Bereiches vor einem Fahrzeug mit einer Kollisionsprüfung verknüpft. Mit der an sich bekannten Technologie der Hindernis-Erfassung wird ein interessierender Bereich vor dem Fahrzeug erfasst. Damit sind auch Informationen über Objekte erfasst, mit denen das Fahrzeug kollidieren kann. Unter Objekten werden sowohl Gegenstände als auch Personen und Tiere verstanden. Mit der an sich bekannten Technologie der Hindernis-Erkennung kann auch ausgewertet werden, ob in dem interessierenden Bereich Objekte vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden ist.
Zur Verbesserung der Erkennung einer Kollisionsgefahr wird nun ein Lichtraum bestimmt, der auf der Fahrstrecke vor dem Fahrzeug liegt. Der Lichtraum ist der Raum, der auf der weiteren Fahrt des Fahrzeuges von Teilen des Fahrzeuges durchquert wird. Anders ausgedrückt wird das Fahrzeug jedes Teilvolumen des Lichtraumes während seiner weiteren Fahrt ausfüllen, sofern die Fahrt auch tatsächlich ausgeführt wird. Insbesondere bei der Konstruktion von Bauwerken im Bereich von Schienenwegen, wie z.B. Tunneln oder Brücken, wird von dem Lichtraumprofil von Fahrzeugen ausgegangen, d.h. von dem Profil quer zur Fahrtrichtung, das von einem Fahrzeug mit den maximal zulässigen Außenabmessungen in Breiten- und Höhenrichtung ausgefüllt wird. Für die vorliegende Erfindung wird jedoch vorzugsweise von einem u.U. kleineren Lichtraumprofil ausgegangen, das das tatsächlich vorhandene Fahrzeug ausfüllt, für welches eine Kollisionsüberwachung stattfinden soll. Der zu bestimmende Lichtraum ergibt sich aus dem Lichtraumprofil und der Bewegung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung. Z. B. kann der Lichtraum von einem Computer des Assistenzsystems oder einer damit verbundenen Einrichtung des Fahrzeugs aus der Trajektorie und dem Lichtraumprofil des Fahrzeugs berechnet werden. Insbesondere kann das Lichtraumprofil aus der Fahrzeugkontur und einem optionalen Sicherheitszuschlag, der das Lichtraumprofil zumindest stellenweise vergrößert, berechnet werden. Die Trajektorie ergibt sich aus dem Verlauf der Fahrspur. Insbesondere können Kartendaten einer Streckenkarte des Fahrzeugs vorhanden sein und kann aus der momentanen Position des Fahrzeugs und der Streckenkarte die Trajektorie berechnet werden. Im Spezialfall der Geradeausfahrt ergibt sich der Lichtraum durch eine Vertikalprojektion aus dem Lichtraumprofil. Der Lichtraum kann insbesondere ab einer vorgegebenen Mindestentfernung (zum Beispiel kann davor eine Kollision auch bei einer Notbremsung nicht mehr vermieden werden) und/oder bis zu einer vorgegebenen Maximalentfernung vor dem Fahrzeug bestimmt werden.
Wird vorausberechnet, dass sich ein Objekt gleichzeitig wie das Fahrzeug in dem Lichtraum befindet, steht eine Kollision bevor. Andernfalls, auch wenn sich das Objekt dicht neben dem Lichtraum befindet, während das Fahrzeug vorbeifährt, steht eine Kollision nicht bevor.
Insbesondere wird vorgeschlagen: Ein Verfahren zum automatischen Assistieren eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, aufweisend folgende Schritte, die automatisch ausgeführt werden:

a) Erfassen eines interessierenden Bereichs entlang einer vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstrecke, die durch eine Fahrspur vorgegeben ist, an die das Fahrzeug gebunden ist, und die das Fahrzeug zu durchfahren hat,
b) Bestimmen eines Lichtraumes in dem interessierenden Bereich, wobei das Fahrzeug jedes Teilvolumen des Lichtraumes während einer Fahrt auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke ausfüllen wird,
c) Auswerten, ob in dem interessierenden Bereich Objekte vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden ist,
d) zum Feststellen einer bevorstehenden Kollision Vorausberechnen, ob zumindest ein Objekt, das in dem erfassten interessierenden Bereich vorhanden ist, sich in einem Teilvolumen des Lichtraumes befinden wird, das das Fahrzeug gleichzeitig wie das Objekt ausfüllen wird, und Feststellen der bevorstehenden Kollision wenn dies der Fall ist,
e) Ausgeben von Informationen über die bevorstehende Kollision.

Die Schritte b) und c) können in beliebiger Reihenfolge und/oder zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden.
Ferner wird vorgeschlagen: Ein Automatisches Assistenzsystem für einen Fahrer eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, aufweisend:

– eine Erfassungseinrichtung, die ausgestaltet ist, einen interessierenden Bereich entlang einer vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstrecke zu erfassen, die durch eine Fahrspur vorgegeben ist, an die das Fahrzeug gebunden ist, und die das Fahrzeug zu durchfahren hat,
– eine Bestimmungseinrichtung, die ausgestaltet ist, einen Lichtraum in dem interessierenden Bereich zu bestimmen, wobei das Fahrzeug jedes Teilvolumen des Lichtraumes während einer Fahrt auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke ausfüllen wird,
– eine Auswertungseinrichtung, die ausgestaltet ist auszuwerten, ob in dem interessierenden Bereich Objekte vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden ist,
– eine Feststellungseinrichtung, die ausgestaltet ist eine bevorstehende Kollision festzustellen, wobei vorausberechnet wird, dass zumindest eines der Objekte, die in dem erfassten interessierenden Bereich vorhandenen sind, sich in einem Teilvolumen des Lichtraumes befinden wird, das das Fahrzeug gleichzeitig wie das Objekt ausfüllen wird,
– eine Ausgabeeinrichtung, die ausgestaltet ist, Informationen über die bevorstehende Kollision auszugeben.

Das Verfahren und das Assistenzsystem haben den Vorteil, dass automatisch mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, ob eine Kollision bevorsteht. Der vor dem Fahrzeug liegende Lichtraum ist ein gegenüber dem interessierenden Bereich der Umfelderfassung genauerer, eindeutig definierter Bereich. Daher können unnötige Warnungen an den Fahrer und automatische Eingriffe in die Fahrzeugsteuerung (siehe unten) vermieden werden. Umgekehrt kann eine tatsächlich bestehende Kollisionsgefahr zuverlässig festgestellt werden.
Für die Erfassung der Szene vor dem Fahrzeug und insbesondere des interessierenden Bereichs können alle hierzu grundsätzlich geeigneten Detektionseinrichtungen verwendet werden, wie zum Beispiel Kameras (die insbesondere im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarotbereich elektromagnetischer Strahlung empfindlich sind), Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Sonarsensoren.
Z.B. wie bei der oben erwähnten Veröffentlichung von Weichselbaum et al. wird vorzugsweise zumindest eine Stereo-Erfassungseinrichtung verwendet, um den interessierenden Bereich vor dem Fahrzeug zu erfassen. Insbesondere in diesem Fall ergibt sich bei der Erfassung des interessierenden Bereichs auch dessen Skalierung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs oder allgemeiner formuliert in Tiefenrichtung und kann die Distanz von Objekten zum Fahrzeug ermittelt werden. Auf die spezielle Situation bei Kurvenfahrten wird noch näher eingegangen.
Insbesondere findet eine dreidimensionale (3D) Erfassung des interessierenden Bereichs statt. Ferner handelt es sich bei dem Lichtraum um einen 3D-Bereich. Objekte in dem interessierenden Bereich werden insbesondere als 3D-Objekte in dem 3D-Bereich identifiziert. Auch die Feststellung, ob eine Kollisionsgefahr besteht, findet vollständig auf Basis von 3D-Daten statt, nämlich auf Basis der Kombination des interessierenden Bereichs und des Lichtraumes sowie der identifizierten 3D-Objekte. Daraus resultiert eine genaue Kenntnis der Situation unter Berücksichtigung der Tiefeninformation (die Tiefenrichtung ist die Fahrtrichtung bei geradeaus) auch in großer Distanz zum Fahrzeug. Selbstverständlich resultiert daraus auch die Kenntnis der Höhe eines Hindernisses in der jeweiligen Distanz zum Fahrzeug, auch bei Entfernungen zum Beispiel im Bereich von 60 m bis 100 m.
Die Erfassungseinrichtung kann auch mehr als zwei Detektionseinrichtungen aufweisen. Zum Beispiel können statt zwei gleichartigen Detektionseinrichtungen (zum Beispiel Kameras) gemäß dem Stereoprinzip drei gleichartige Detektionseinrichtungen verwendet werden, um daraus drei dreidimensionale Informationen über die Szene zu gewinnen. Auch ist es von Vorteil, wenn Detektionseinrichtungen unterschiedlicher Art gleichzeitig eingesetzt werden, zum Beispiel Radarsensoren und Kameras. Ferner werden vorteilhaft mehrere Gruppen gleichartiger Detektionseinrichtungen, zum Beispiel zwei Gruppen von Kameras, eingesetzt, die jeweils dreidimensionale Informationen über die Szene liefern. Durch Vergleich der separaten dreidimensionalen Informationen kann dann die Tiefeninformation verbessert werden. Insbesondere sind mehrere Kamerapaare mit unterschiedlicher Stereobasis und mit unterschiedlicher Tiefe des erfassten dreidimensionalen Bildbereiches von Vorteil. Insbesondere kann in diesem Fall die Distanz eines Objekts vom Schienenfahrzeug durch Auswertung der verschiedenen dreidimensionalen Informationen ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich weisen die verschiedenen Gruppen gleichartiger Detektionseinrichtungen zumindest eine andere unterschiedliche Eigenschaft auf, wie zum Beispiel Bildschärfe, die dann zur Verbesserung der Gesamtinformation durch Vergleich der separaten dreidimensionalen Informationen genutzt werden kann. Auch können die verschiedenen Gruppen von nicht notwendigerweise gleichartigen Detektionseinrichtungen verschiedene räumliche Bereiche der Szene vor dem Fahrzeug erfassen, wobei sich die räumlichen Bereiche vorzugsweise überlappen. Die Informationen über die verschiedenen räumlichen Bereiche können dann zu Informationen über einen zusammengesetzten räumlichen Bereich zusammengefasst werden.
Der zum Beispiel von einem Computer des Assistenzsystems berechnete Lichtraum wird insbesondere dadurch in Bezug zu dem interessierenden Bereich gesetzt, dass das Koordinatensystem des Lichtraumes und das Koordinatensystem der Erfassungseinrichtung zur Erfassung des interessierenden Bereichs registriert werden, das heißt geometrisch in Beziehung zueinander gesetzt werden. Zum Beispiel wird das Koordinatensystem der Erfassungseinrichtung vorab mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs registriert, wobei das Koordinatensystem des Fahrzeugs zum Beispiel eine Koordinatenachse aufweist, die bei Geradeausfahrt in der Mitte des Fahrzeugs geradeaus nach vorne zeigt. Diese Koordinatenachse stimmt mit der Richtung der Trajektorie am Ort des Fahrzeugkopfes überein.
Insbesondere bei der Vorausberechnung, ob das Fahrzeug mit einem Objekt kollidieren wird, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, einschließlich der Information über die Richtung der Geschwindigkeit verwendet. Die Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auf unterschiedliche Weise ermittelt werden und/oder von anderen Systemen oder Einrichtungen zu dem Assistenzsystem übertragen werden. Zum Beispiel kann die momentane Fahrgeschwindigkeit oder die Zeitabhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit, wie bevorstehende oder bereits eingeleitete Veränderungen der Fahrgeschwindigkeit, zum Beispiel Bremsvorgänge, in den Informationen enthalten sein. Vorzugsweise gehören Informationen über den zeitlichen Ablauf der weiteren Fahrt des Fahrzeugs (siehe unten) dazu.
Zum Beispiel können die Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit ganz oder teilweise von der Fahrzeugsteuerung zu dem Assistenzsystem übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich können die Informationen ganz oder teilweise aus den wiederholt von der Erfassungseinrichtung erfassten interessierenden Bereichen ermittelt werden. Die Erfassungseinrichtung erfasst zu verschiedenen Zeitpunkten jeweils einen interessierenden Bereich. Aus den so erhaltenen Daten kann jeweils zumindest ein Objekt (zum Beispiel durch an sich bekannte Verfahren der digitalen Bildverarbeitung) ermittelt werden, wobei dasselbe Objekt in den zu den verschiedenen Zeitpunkten erfassten Daten identifiziert werden kann. Insbesondere indem außerdem die Veränderung der Position und/oder Ausrichtung des Objekts relativ zu dem Fahrzeug aus den zu den verschiedenen Zeitpunkten erfassten Daten ermittelt wird, kann unmittelbar die Objektgeschwindigkeit relativ zum Fahrzeug bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu dem Objekt ermittelt werden. Solange sich das Objekt vom Fahrzeug entfernt, ist keine Kollision zu befürchten.
Insbesondere kann außerdem aber wie an anderer Stelle beschrieben ermittelt werden, ob das Objekt sich innerhalb des Lichtraumes befindet oder befinden wird. Auf diese Weise kann ermittelt werden, ob sich das Objekt zu einem zukünftigen Zeitpunkt an einer Stelle des Lichtraumes befinden kann, den auch das Fahrzeug einnehmen wird, wenn es seine Fahrt wie beabsichtigt fortsetzt. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da sich der Betrag der Objektgeschwindigkeit verändern kann.
Bei der Bestimmung des Lichtraumes (d.h. durch die Bestimmungseinrichtung) werden insbesondere vorhandene Informationen über die durch die Fahrspur vor dem Fahrzeug vorgegebene Trajektorie verwendet. Bei diesen vorhandenen Informationen kann es sich insbesondere um reine Ortsinformationen, d.h. Positionsinformationen und geometrische Verläufe von Fahrspuren, handeln. Optional kann insbesondere im Fall einer Gabelung der Fahrspur aber auch die Information darüber verwendet werden, auf welcher Fahrspur das Fahrzeug hinter der Gabelung weiter fahren wird. Allgemeiner formuliert können daher auch Betriebsinformationen verwendet werden. Dazu gehören z.B. auch den zeitlichen Ablauf der weiteren Fahrt des Fahrzeugs betreffende Informationen, wie z.B. ein unmittelbar bevorstehender Halt des Fahrzeugs an einem Streckensignal oder einer Haltestelle.
Die Bestimmung des Lichtraumes wird insbesondere dadurch ermöglicht und erleichtert, dass die Fahrspur (z.B. ein Schienenweg) des spurgebundenen Fahrzeugs festgelegt ist. Informationen darüber (z.B. digitale Karten) können bei der Auswertung des interessierenden Bereichs und bei der Bestimmung des Lichtraumes in Bezug auf den interessierenden Bereich zusätzlich herangezogen werden. Es ist aber auch möglich, z.B. bei Schienenwegen, allein aus dem Verlauf der Fahrspur, die aus dem erfassten interessierenden Bereich identifizierbar ist, den Lichtraum in Bezug auf den interessierenden Bereich zu positionieren. Anders ausgedrückt bietet die in dem erfassten interessierenden Bereich erkennbare Fahrspur die Möglichkeit, den Lichtraum einzufügen.
Aufgrund der vorzugsweise im interessierenden Bereich permanent vorhandenen Fahrspur (s.o.) kann insbesondere bei der Auswertung des interessierenden Bereichs und/oder bei der Feststellung, ob Kollisionsgefahr besteht, die Trajektorie des Gleisstranges ermittelt werden (d.h. die durch die Fahrspur vor dem Fahrzeug vorgegebene Trajektorie der weiteren Fahrt des Fahrzeugs). Die Trajektorie kann durch den Richtungsvektor beschrieben werden, der während der Fahrt des Fahrzeugs entlang der Fahrspur in die Fahrtrichtung weist und dessen Richtung sich daher durch Kurven ändert. Somit beschreibt er die Abfolge von Geraden und Kurven und den Krümmungsradius der Kurven.
Für gerade Streckenabschnitte ist die Feststellung einer Kollisionsgefahr verhältnismäßig einfach: es kann die Distanz eines Objekts zum Fahrzeug bestimmt werden und festgestellt werden, ob sich das Objekt im Lichtraum befindet. In einem zweidimensionalen Bilddatensatz des interessierenden dreidimensionalen Bereichs erscheinen sowohl das Objekt als auch der Lichtraum mit zunehmender Distanz in gleicher Weise perspektivisch verkleinert. Bei der Nutzung von dreidimensionalen Bilddaten des interessierenden dreidimensionalen Bereichs ergibt sich aber aus der Distanz des Objekts unmittelbar dessen Position relativ zum Lichtraum.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft Fahrwege des Fahrzeugs mit Kurven. Die o.g. Veröffentlichung von Weichselbaum et al. bietet eine Lösung für die 3D-Erfassung des interessierenden Bereichs auch im Bereich von Kurven. Jedoch löst dies noch nicht das Problem, dass eine Kollision im Bereich von Kurven bisher nur ungenau festgestellt werden konnte.
Gemäß einem wesentlichen Gedanken der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ändert sich im Bereich von Kurven die Breite des Lichtraumprofils des Fahrzeugs und damit auch der Lichtraum. Der Grund dafür besteht darin, dass Schienenfahrzeuge mit z.B. einem vorderen und einem hinteren Drehgestell während der Fahrt in Kurven seitlich ausschwenken. Ein Objekt muss daher im Bereich von Kurven einen größeren Abstand zur Fahrspur haben, um nicht mit dem Fahrzeug zu kollidieren.
Vorzugsweise wird der Lichtraum daher so bestimmt, dass er entlang der Kurve breiter ist als auf gerader Fahrstrecke. Dies bietet eine Lösung für den Fall, dass die von dem Fahrzeug zu durchfahrende Fahrstrecke eine Kurve aufweist. Dem entspricht eine Ausgestaltung des Assistenzsystems, bei der die Bestimmungseinrichtung den Lichtraum so bestimmt, dass er entlang einer Kurve der von dem Fahrzeug zu durchfahrenden Fahrstrecke breiter ist als auf gerader Strecke.
Gemäß einer Weiterbildung wird der Lichtraum so bestimmt (eine entsprechende Ausgestaltung des Assistenzsystems besitzt eine derart funktionierende Bestimmungseinrichtung), dass die Breite des Lichtraums abhängig vom Kurvenradius der Kurve ist, wobei die Breite bei einem geringeren Kurvenradius größer ist als bei einem größeren Kurvenradius. Insbesondere können die Informationen darüber, welche Breite der Lichtraum bei welchem Kurvenradius hat, vorab für den Betrieb des Fahrzeugs ermittelt werden und z.B. in einem Datenspeicher abgelegt werden, aus dem die Bestimmungseinrichtung während des Betriebs des Assistenzsystems die Information erhält. Diese Information ist für das jeweilige Schienenfahrzeug speziell zu ermitteln, da die Breite des Lichtraums auch von der Länge des Fahrzeugs und dem Abstand von Drehgestellen abhängt.
Durch die Bestimmung des Lichtraumes mit größerer Breite in Kurven als auf gerader Fahrstrecke wird der Lichtraum wesentlich präziser bestimmt. Daher kann einerseits auf gerader Fahrstrecke mit schmalerem Lichtraum vorausberechnet werden, ob eine Kollision bevorsteht. Dadurch kann vermieden werden, dass auf gerader Strecke tatsächlich nicht zu befürchtende Kollisionen vorhergesagt werden. Andererseits wird die zusätzliche Kollisionsgefahr in Kurven nicht mehr unterschätzt.
Für Kurvenfahrten ist die Feststellung einer Kollisionsgefahr oder bevorstehenden Kollision schwieriger als für Fahrten geradeaus: Durch die optische Verzerrung ist trigonometrische Kenntnis der Fahrstrecke erforderlich um feststellen zu können, ob ein potentielles Hindernis in den Lichtraum ragt oder nicht (und wenn ja, wie weit). Besonders schwierig ist die Feststellung, wenn der auszuwertende interessierende Bereich sich über einen großen Wertebereich von Distanzen erstreckt. Für die ermittelte Distanz eines identifizierten Objekts und unter Berücksichtigung der Trajektorie (d.h. des Verlaufs der Fahrspur) lässt sich der tatsächliche Verlauf des Lichtraumes berechnen. Ferner lässt sich berechnen, ob das Objekt in dieser Distanz (d.h. an seiner Position) sich im Lichtraum befindet. Der Fahrer würde die Szene optisch verzerrt wahrnehmen. Durch die trigonometrische Berechnung und auf Basis der aufgenommenen Daten über die Szene wird ein zuverlässiges und objektives Ergebnis erzielt.
Insbesondere werden das Erfassen eines interessierenden Bereichs entlang einer vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstrecke und die Hinderniserkennung, d.h. das Auswerten, ob in dem interessierenden Bereich Objekte vorhanden sind, wiederholt. Es findet auch ein wiederholtes Prüfen auf Kollision durch Auswerten der Daten aus der Hinderniserkennung unter Verwendung des Lichtraumes statt.
Bei zyklischer Wiederholung der Schritte des automatischen Assistenzverfahrens kann der Lichtraum kontinuierlich oder quasi kontinuierlich wiederholt bestimmt werden, jeweils in Bezug auf die momentane Position des Fahrzeugs. Dabei kann die Information über einen vorhergehend bereits bestimmten Lichtraum verwendet werden. Insbesondere muss lediglich noch derjenige Teil des Lichtraums neu berechnet werden, der durch eine Fortbewegung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung hinzugekommen ist. Es kann aber auch in jedem Zyklus der gesamte Lichtraum neu berechnet werden. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere bei einer Richtungsänderung des Fahrzeugs Ungenauigkeiten durch die Übernahme eines Teils des Lichtraumes aus früheren Bestimmungen vermieden werden können.
Insbesondere werden daher die oben genannten Schritte a) bis c) während einer andauernden Fahrt des Fahrzeugs wiederholt ausgeführt, wobei bei einer Wiederholung der Ausführung Schritt b) entfällt, wenn der Lichtraum für den in Schritt c) auszuwertenden interessierenden Bereich bereits bestimmt ist. Vorzugsweise wird das Verfahren während der Fahrt des Fahrzeugs kontinuierlich ausgeführt.
Eine bevorstehende Kollision kann insbesondere dann, wenn sich ein Hindernis dauerhaft innerhalb des bestimmten Lichtraumes befindet, besonders einfach ermittelt werden.
Ferner wird eine Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, die die Zuverlässigkeit bei der Feststellung einer bevorstehenden Kollision ebenfalls steigert und insbesondere mit anderen Ausgestaltungen kombiniert werden kann (wie Berücksichtigung der Kurven und Verbreiterung des Lichtraumprofils und/oder Klassifizierung von Objekten, siehe unten). Der bevorzugten Ausgestaltung liegt das Problem zugrunde, dass für ein weit vor dem Fahrzeug befindliches Objekt noch nicht sicher entschieden werden kann, ob es bei Fortsetzung der Fahrt des Schienenfahrzeugs in unveränderter Weise zu einer Kollision kommen wird oder nicht. Dies gilt sowohl für Objekte, die sich zu einem Auswertungszeitraum innerhalb des Lichtraumes befinden, als auch für Objekte, die sich zum Zeitpunkt der Auswertung außerhalb des Lichtraumes, jedoch im interessierenden Bereich befinden. Im Gegensatz zu der Situation bei Fahrzeugen mit geringerem Bremsweg stellt sich dieses Problem besonders bei Schienenfahrzeugen, denn es muss ein interessierender Bereich über eine größere momentane Distanz zum Schienenfahrzeug ausgewertet werden, um eine Kollisionsgefahr noch rechtzeitig erkennen zu können. Dies erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Situation verändert hat, bis das Schienenfahrzeug die Distanz zurückgelegt hat.
Es ist daher in Bezug auf die genannte bevorzugte Ausgestaltung eine Aufgabe, die Zuverlässigkeit der Feststellung einer Kollision über große Entfernungen zum Fahrzeug zu erhöhen.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, die Bewegung eines Objekts zu berücksichtigen, das in dem interessierenden Bereich identifiziert wurde und optional klassifiziert wurde. Dabei wird insbesondere wie oben bereits beschrieben wiederholt ein interessierender Bereich erfasst. Dies bietet die Informationsbasis zur Berücksichtigung der Bewegung des Objekts. Es wird daher aus den nacheinander erfassten Zuständen des interessierenden Bereichs (d.h. aus der sich verändernden Szene) jeweils dasselbe Objekt an unterschiedlichen Positionen (oder auch im Stillstand an derselben Position bezüglich der Fahrstrecke) identifiziert. Optional kann daraus ein kinematisches Modell der Bewegung des Objekts ermittelt werden und zu einem bestimmten Zeitpunkt der Auswertung und/oder für den weiteren, zukünftigen Verlauf der Bewegung ermittelt werden, ob das Objekt mit dem Fahrzeug kollidieren wird. Zur Bestimmung des kinematischen Modells der Objektbewegung kann insbesondere ein vordefiniertes, parametrisiertes Bewegungsmodell verwendet werden, dessen Parameter durch Auswertung der sich verändernden Szene bestimmt werden. Parameter können neben der aktuellen erkannten Position z.B. die Geschwindigkeit (Richtung und Betrag der Geschwindigkeit) und/oder die Beschleunigung (Betrag und Richtung) sein.
Insbesondere wird daher eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens vorgeschlagen, wobei zur Feststellung einer bevorstehenden Kollision in Verfahrensschritt d) für zumindest eines der Objekte in dem interessierenden Bereich vorausberechnet wird, dass sich das Objekt in ein Teilvolumen des Lichtraumes hineinbewegt, das das Fahrzeug zum gleichen Zeitpunkt wie das Objekt ausfüllen wird.
Alternativ oder zusätzlich wird eine Ausgestaltung des Verfahrens vorgeschlagen, wobei bei einer Prüfung, ob eine bevorstehenden Kollision festzustellen ist, in Verfahrensschritt d) für zumindest eines der Objekte in dem interessierenden Bereich vorausberechnet wird, ob sich das Objekt derart bewegt, dass es sich während der Fahrt des Fahrzeugs auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke in keinem Teilvolumen befindet, das das Fahrzeug gleichzeitig wie das Objekt ausfüllen wird.
Vorzugsweise wird ein Objekt, das sich aus dem Lichtraum herausbewegt hat, weiter verfolgt, da es wieder in den Lichtraum zurückkehren könnte. Ebenfalls wird ein Objekt, das sich voraussichtlich aus dem Lichtraum herausbewegt, vorzugsweise weiter verfolgt, da es seine Bewegungsparameter ändern könnte und sich nicht aus dem Lichtraum herausbewegen könnte.
Auf diese Weise kann sowohl eine bevorstehende Kollision mit einem Objekt festgestellt werden, das sich zu einem Auswertungszeitpunkt des interessierenden Bereichs noch nicht im Lichtraum befindet, als auch festgestellt werden, dass sich ein zu einem Auswertungszeitpunkt noch im Lichtraum befindendes Objekt rechtzeitig aus dem Lichtraum herausbewegen wird.
Wenn zu einem früheren Auswertungszeitpunkt eine bevorstehende Kollision mit einem Objekt festgestellt wurde und eine entsprechende Maßnahme vorbereitet oder ausgelöst wurde (zum Beispiel Verringerung der Fahrgeschwindigkeit und/oder Ausgabe einer Kollisionswarnung), kann die Maßnahme wieder aufgehoben werden, wenn zu einem späteren Auswertungszeitpunkt keine bevorstehende Kollision mit dem Objekt der festgestellt wird. Zum Beispiel kann die Fahrgeschwindigkeit wieder erhöht werden, eine Mitteilung ausgegeben werden, dass die Kollision nicht mehr bevorsteht, und/oder die Warnung beendet werden.
Berechnung oder Abrufen der Fahrzeughüllkurve (Lichtraumprofil) und Berechnung des Lichtraumes entlang des Fahrweges, insbesondere Berechnung anhand der erkannten Fahrstrecke des Fahrzeuges.
Insbesondere werden in dem interessierenden Bereich identifizierte Objekte klassifiziert. Vorzugsweise sind dabei Klassen von Objekten vorgegeben, zum Beispiel bei Kollisionen mit dem Fahrzeug ungefährliche Objekte (z. B. Stück einer Plastikfolie) einerseits und bei Kollisionen gefährliche Objekte oder gefährdete Objekte andererseits (z. B. lebende Objekte wie Personen oder Tiere, Fahrzeuge, Gegenstände mit erheblicher Masse).
Gemäß einer anderen Klassifizierung, in die Objekte alternativ oder zusätzlich eingeteilt werden können, kann zwischen beweglichen und nicht beweglichen Objekten unterschieden werden. Dies ist für die oben bereits erwähnte und unten detaillierter beschriebene Berücksichtigung der Bewegung von Objekten von besonderem Vorteil.
Zum Beispiel kann ermittelt werden, an welcher Position des Lichtraumes, insbesondere in welcher Höhe über dem Fahrerweg, ein Objekt einen Teil des Lichtraumes einnimmt. Aus der Position, insbesondere Höhe, kann gefolgert werden, zu welcher Klasse von Objekten das Objekt gehört. Beispielsweise handelt es sich bei einer Verletzung des Lichtraumes in großer Höhe vermutlich um ein statisches Objekt, wie einen Ast eines Baumes. Dagegen handelt es sich bei einer Verletzung des Lichtraumes in geringer Höhe über dem Fahrweg, wobei sich das Objekt auch noch bewegt, vermutlich um ein besonders schützenswertes Objekt, wie zum Beispiel eine Person, ein Tier oder ein anderes Fahrzeug. Diese Art der Klassifizierung kann vorläufig sein, das heißt die Klassifizierung kann durch weitere Maßnahmen noch verbessert oder verändert werden.
Eine Klassifizierung kann jedoch auch in Hinblick auf die Frage getroffen werden, ob sich ein identifiziertes Objekt gleichzeitig wie das Fahrzeug im Lichtraum befinden wird. In diesem Fall wird ein Objekt als Hindernis mit Gefahrenpotential klassifiziert, wenn die Vorausberechnung dies ergibt. Insbesondere kann ein Objekt hinsichtlich einer Größe seines Gefahrenpotenzials klassifiziert werden.
Es kann zumindest ein Grenzwert für die zum Zeitpunkt der Auswertung (darunter wird der Zeitpunkt verstanden, zu dem die der Auswertung zugrundeliegenden Daten erfasst wurden) bestehende Distanz (gemessen entlang der Fahrstrecke oder entlang der direkten Verbindung zwischen Fahrzeug und Objekt) eines identifizierten Objekts vorgegeben werden. Wird der Grenzwert erreicht (in dem Sinn, dass die Distanz vorher größer war und nun den Grenzwert erreicht hat) oder, bei einer alternativen Ausgestaltung, wird der Grenzwert unterschritten, und wird für das Objekt bei dieser Distanz eine bevorstehende Kollision festgestellt, wird insbesondere eine mit dem Grenzwert durch Vorgabe verknüpfte Maßnahme ausgelöst (getriggert).
Insbesondere kann mehr als ein solcher Grenzwert vorgegeben sein. Z.B. ist ein erster Grenzwert für eine Distanz vorgegeben, die noch eine normale Bremsung des Fahrzeugs ermöglicht, d.h. eine Bremsung mit einer ersten, normalen Verzögerung, die nicht als Notbremsung bezeichnet werden kann. Vorzugsweise wird dieser Grenzwert als von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängiger Grenzwert definiert. Damit kann berücksichtigt werden, dass bei höherer Fahrgeschwindigkeit der Grenzwert für eine normale Bremsung bei größeren Distanzen liegen muss als bei kleinerer Fahrgeschwindigkeit. Ferner kann ein zweiter Grenzwert vorgegeben sein, bei dessen Erreichen oder bei dessen Unterschreiten eine Notbremsung eingeleitet wird. Die Notbremsung hat eine vorgegebene zweite Verzögerung, die größer ist als die erste Verzögerung bei einer Normalbremsung. Der zweite Grenzwert wird insbesondere (vorzugsweise ebenfalls geschwindigkeitsabhängig) für eine Distanz definiert, bei der eine Notbremsung noch zuverlässig durchgeführt werden kann. Zum Beispiel befinden sich die beiden Grenzwerte im Wertebereich von Distanzen, die das Doppelte bis Dreifache der Fahrzeuglänge eines leichten Schienenfahrzeugs (z.B. Straßenbahn) betragen.
Es können auch Grenzwerte definiert sein, die mit anderen Maßnahmen verknüpft sind. Ferner können auch mehr als zwei Grenzwerte mit entsprechenden verknüpften Maßnahmen definiert sein. Z.B. kann bei mehr als zwei Grenzwerten ein Grenzwert definiert sein, der die größte Distanz der definierten Grenzwerte hat und bei dessen Erreichen zunächst lediglich eine Warnung z.B. an den Fahrer und/oder an die Umgebung des Fahrzeugs ausgegeben wird. Entsprechende Maßnahmen werden unten noch genannt. Der Bremsweg einer Notbremsung kann auch als minimal notwendiger Bremsweg bezeichnet werden und der Bremsweg einer Normalbremsung kann insbesondere der maximal mögliche Bremsweg sein.
Es ist auch möglich zumindest einen Auflösungsgrenzwert zu setzen. Wenn diese Distanz erreicht wird oder wenn dieser Distanz unterschritten wird und wenn einer Kollision mit einem Objekt dann nicht mehr festgestellt wird, kann eine bereits getroffene Maßnahme aufgehoben werden. Dies ermöglicht es, frühzeitig bei großer Distanz Grenzwerte zu setzen, die entsprechend frühzeitig zur Ergreifung von Maßnahmen führen, da die Maßnahmen auch wieder aufgehoben werden können. Dies reduziert auch den Bedarf für schwerwiegende Eingriffe in den Fahrbetrieb, wie Notbremsungen. Die frühzeitig ergriffenen Maßnahmen können weniger schwerwiegende Eingriffe beinhalten.
Allgemein formuliert, können mehrere Grenzwerte kaskadiert, d.h. zeitlich oder/und räumlich versetzt vorgegeben sein.
Auch wenn es bevorzugt wird, dass die Auslösung einer Bremsung automatisch durch Ausgabe der Informationen über die bevorstehende Kollision an die Fahrzeugsteuerung und Eingriff der Fahrzeugsteuerung in das Bremssystems des Fahrzeugs erfolgt, besteht insbesondere bei einer auszulösenden Normalbremsung die Alternative, lediglich eine Aufforderung zur Einleitung der Normalbremsung an den Fahrer auszugeben. Bezüglich des Zeitpunkts der Ausgabe der Aufforderung sollte berücksichtigt werden, dass der Fahrer noch eine Reaktionszeit benötigt. Der Grenzwert sollte daher entsprechend größer gewählt werden. Eine andere Maßnahme, die mit einem anderen Grenzwert oder dem Grenzwert für die Normalbremsung verknüpft sein kann, besteht darin, den Fahrer lediglich über die bevorstehende Kollision zu informieren.
Wie bereits erwähnt können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, wenn festgestellt wurde, dass eine Kollision bevorsteht, eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision besteht, die einen vorgegebenen Wahrscheinlichkeitswert überschreitet, oder eine Kollision zu befürchten ist. Eine Maßnahme besteht insbesondere darin, den Fahrer des Fahrzeugs zu informieren. Dies ermöglicht ihm, die Situation selbst zu beurteilen und/oder selbst Aktionen durchzuführen, wie zum Beispiel Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit und/oder Ausgabe einer Warnung an das Umfeld. Es können aber auch Warnungen direkt und automatisch an das Umfeld ausgegeben werden. Generell können Warnungen und Informationen auf beliebige Art ausgegeben werden, zum Beispiel akustisch oder optisch. An das Umfeld werden zum Beispiel Lichtzeichen oder akustische Signale durch Betätigung einer Hupe oder Glocke des Fahrzeugs ausgegeben. Insbesondere an den Fahrer kann auch automatisch gesprochener Text einer Spracherzeugungseinrichtung ausgegeben werden, zum Beispiel: „Kollision mit einem Hindernis steht bevor“.
Bei einer weiteren Art von Maßnahmen findet automatisch ein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung statt. Zum Beispiel wird die Fahrgeschwindigkeit automatisch reduziert, optional bis zum Stillstand. In unkritischen Situationen reicht aber zum Beispiel auch die Reduktion der Geschwindigkeit auf einen niedrigeren, konstanten Wert aus als zuvor.
Generell wird es bevorzugt, zunächst nicht oder in geringerem Umfang automatisch in die Fahrzeugsteuerung einzugreifen und erst bei Erreichen eines weiteren Grenzwertes in erheblicherem Umfang automatisch in die Fahrzeugsteuerung einzugreifen. Auf diese Weise kann eine Notbremsung in vielen Fällen vermieden werden.
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung lassen sich insbesondere in alle Arten von Schienenfahrzeugen integrieren, z. B. Niederflur-, Mittelflur- oder Hochflurfahrzeuge sowie Metros, U-Bahnen oder Oberflächenfahrzeuge.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
1 schematisch eine Szene, die ausgehend von einem Schienenfahrzeug erfasst wird und sich entlang einer Fahrspur erstreckt, wobei ein Lichtraum sowie ein Lichtraumprofil in einer bestimmten Distanz zum Fahrzeug dargestellt sind,
2 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines automatischen Assistenzsystems,
3 eine Draufsicht auf eine Fahrspur eines Schienenfahrzeugs mit drei verschiedenen Positionen des Schienenfahrzeugs vor einer gekurvten Strecke, in einer stark gekrümmten Kurve und in einer weniger stark gekrümmten Kurve und
4 eine Draufsicht auf eine Trajektorie eines Fahrzeugs an einer Kurve zur Erläuterung der Problematik bei der Erkennung einer möglichen Kollision in oder nach Kurven.
1 zeigt eine von einem Fahrzeug 1 erkennbare Szene entlang einer Fahrspur 3 (z.B. Schienenweg) des Fahrzeugs 1. Von dem Fahrzeug 1 ist lediglich ein vorderes Ende dargestellt, an dem rechts und links der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 jeweils eine Kamera 4a, 4b angeordnet ist. Die Kameras 4 nehmen fortlaufend Bilder der Szene auf, sodass dreidimensionale Daten über die Szene gewonnen werden.
In der Darstellung der 1 vergrößert sich die Distanz zum Fahrzeug 1 in der Bildebene von unten nach oben entlang der Fahrspur 3. Die Fahrspur 3 ist daher mit zunehmender Distanz in der perspektivischen Darstellung verjüngt gezeichnet.
In einer bestimmten Distanz zum Schienenfahrzeug 1 ist ein Lichtraumprofil 10 eingezeichnet. Wenn das Fahrzeug 1 die Position dieses Lichtraumprofils 10 erreicht hat, wird es das Lichtraumprofil 10 voll ausfüllen.
Perspektivisch mit gestrichelten Linien gezeichnet in Richtung des Fahrzeugs 1 erstreckt sich ein Lichtraum 9, der sich durch den Raum ergibt, den das Schienenfahrzeug 1 bei seiner weiteren Fahrt durchfährt. Jedes Teilvolumen des Lichtraumes 9 wird zu einem Zeitpunkt während der Fahrt von einem Bereich des Schienenfahrzeugs 1 ausgefüllt werden.
Der Lichtraum 9 ist in der in 1 dargestellten Situation lediglich über einen Bereich von Distanzen dargestellt, der nicht unmittelbar am Schienenfahrzeug 1 beginnt. Die Distanz, an der der Lichtraum 9 beginnt, entspricht z.B. der Distanz, die minimal für eine Notbremsung des Schienenfahrzeugs benötigt wird, wenn die Notbremsung zum Zeitpunkt, der der dargestellten Situation entspricht, eingeleitet wird. Alternativ kann es sich bei der Distanz um eine etwas größere Distanz als die für die Notbremsung benötigte Distanz handeln.
Das hintere Ende des Lichtraumes 9 befindet sich z.B. in einer Distanz zum Schienenfahrzeug 1, an der das Schienenfahrzeug 1 zum Stillstand kommen kann, wenn zum Zeitpunkt der dargestellten Situation eine normale Bremsung eingeleitet wird. An dieser Distanz befinden sich rechts von der Fahrspur 3 ein erstes Objekt 5 und links von der Fahrspur 3 ein zweites Objekt 6. Beide Objekte 5, 6 liegen in einem interessierenden Bereich, dessen Außenkontur 8 lediglich für die maximale Distanz des Lichtraumes 9 und damit für die Distanz des Lichtraumprofils 10 dargestellt ist. Der Außenumriss 8 ist rechteckig und enthält das Lichtraumprofil 10. Der Außenumriss 8 könnte somit in einer zweidimensionalen Zeichnungsebene dargestellt werden, in der auch das Lichtraumprofil 10 liegt, da beide dieselbe Distanz zum Schienenfahrzeug 1 haben. Außerhalb des Lichtraumprofils 10 liegt umlaufend ein Bereich, der zwar nicht zum Lichtraum 9 gehört, jedoch innerhalb des interessierenden Bereichs liegt. Dadurch ist eine für die vorliegende Erfindung zweckmäßige geometrische Situation beschrieben, die sich nicht auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel mit den speziellen Konturen, Abmessungen und relativen Positionen des interessierenden Bereichs und des Lichtraumes beschränkt. In 1 ist z.B. das Lichtraumprofil 10 oben gemäß der üblichen Dachform eines Schienenfahrzeugs gerundet dargestellt. Das Lichtraumprofil in der Praxis kann aber z.B. durch Stromabnehmer und Dachaufbauten anders geformt sein. Auch muss der interessierende Bereich nicht das dargestellte rechteckige Außenprofil haben, auch wenn dies bevorzugt wird.
Durch jeweils drei Pfeile ist dargestellt, dass die Kameras 4 die Szene vor dem Fahrzeug 1 erfassen. Die dreidimensionale Erfassung findet aufgrund des Stereoprinzips aber in einer nicht in 1 dargestellten Erfassungseinrichtung statt (siehe 2). Insbesondere werden von den Kameras 4 kontinuierlich Bilddaten eines räumlichen Bereichs vor dem Schienenfahrzeug 1 erfasst, der größer als der interessierende Bereich ist. Dies ermöglicht es insbesondere, einen breiteren Bereich zu erfassen, in dem dann auch der Verlauf der Fahrstrecke im Fall von Kurven liegen kann. Insbesondere unter Verwendung von Informationen über den Verlauf der Fahrspur oder Fahrstrecke wird aus dem erfassten Bereich der interessierende Bereich ermittelt. Er kann insbesondere durch einen vorgegebenen seitlichen Abstand zur Fahrspur 3 definiert sein. Ferner kann der interessierende Bereich durch eine maximale Höhe über der Fahrspur 3 und eine maximale Höhendifferenz unterhalb der Fahrspur 3 definiert sein. Auf diese Weise kann an jedem Punkt der Fahrspur in Fahrtrichtung ein rechteckiges Außenprofil des interessierenden Bereichs festgelegt werden. Bei Schienenwegen ist die Höhenposition der Fahrspur z.B. durch die Höhenposition der Schienenoberflächen definiert, auf denen die Laufflächen der Räder des Schienenfahrzeugs rollen.
Das rechts von der Fahrstrecke 3 dargestellte erste Objekt 5 befindet sich wie auch das zweite Objekt 6 links der Fahrstrecke 3 in der Distanz des Lichtraumprofils 10. Das erste Objekt 5 erstreckt sich von rechts in das Lichtraumprofil 10 hinein, während das zweite Objekt 6 sich nicht in das Lichtraumprofil 10 hineinerstreckt, sondern außerhalb liegt. Wie erwähnt liegen beide Objekte 5, 6 aber innerhalb des interessierenden Bereichs. Wenn sich die Objekte 5, 6 nicht mehr bewegen, bis das Schienenfahrzeug 1 die Position des Lichtraumprofils 10 erreicht hat, bedeutet dies, dass es eine Kollision mit dem ersten Objekt 5 geben wird, jedoch keine Kollision mit dem zweiten Objekt 6. Das hier vorgestellte Verfahren (beispielsweise durch Betrieb des hier vorgestellten Assistenzsystems) ermöglicht die zuverlässige Feststellung der bevorstehenden Kollision mit dem ersten Objekt 5 und die zuverlässige Feststellung, dass es nicht zu einer Kollision mit dem zweiten Objekt 6 kommen wird.
Wenn sich zumindest eines der Objekte 5, 6 bewegen sollte, kann es jedoch zu einem anderen Ergebnis der Feststellung kommen, wenn gemäß der bevorzugten Ausgestaltung auch die Bewegung der Objekte 5, 6 berücksichtigt wird. Z.B. bewegt sich das zweite Objekt 6 (wie durch wiederholte Erfassung der Szene durch das System festgestellt werden kann) in das Lichtraumprofil 10 hinein, sodass noch rechtzeitig vor dem Erreichen der Distanz, die für eine Notbremsung minimal ausreicht, die bevorstehende Kollision festgestellt werden kann. Die mögliche Bewegung des zweiten Objekts 6 ist durch einen Pfeil mit Doppellinie angedeutet.
Ferner könnte es sein, dass sich das erste Objekt 5 aus dem Lichtraumprofil 10 herausbewegt hat, wenn das Fahrzeug 1 die Position des Profils 10 erreicht hat. Die bevorzugte Ausgestaltung würde auch dies erkennen und eine Notbremsung könnte vermieden werden (sofern es nicht zu einer Kollision mit dem zweiten Objekt 6 kommt).
In 2 sind die beiden Kameras 4a, 4b aus 1 ebenfalls schematisch dargestellt. Die von Ihnen kontinuierlich aufgenommenen Bilddaten der Szene vor dem Fahrzeug werden zu einer Erfassungseinrichtung 21 übertragen, die daraus die dreidimensionalen Bilddaten der Szene zu den verschiedenen Zeitpunkten der Aufnahme erzeugt. Sie erzeugt optional daraus die entsprechenden dreidimensionalen Bilddaten des interessierenden Bereichs. Dies bedeutet, dass die Erfassungseinrichtung 21 z.B. die Funktionen enthält, die die o.g. Veröffentlichung von Weichselbaum et al. in Bezug auf die Erfassung eines interessierenden Bereichs offenbart. Alternativ können die Bilddaten des interessierenden Bereichs aber von einer anderen Einrichtung (z. B. der nachgeschalteten Auswertungseinrichtung 27) erzeugt oder ermittelt werden. Ferner alternativ oder zusätzlich können Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit (einschließlich deren zeitlicher Ableitungen, das heißt die positive oder negative Beschleunigung) durch Auswertung der dreidimensionalen Bilddaten berechnet werden, die zu den verschiedenen Zeitpunkten erzeugt wurden.
In jedem Fall wertet die Auswertungseinrichtung 27, die mit einem Datenausgang der Erfassungseinrichtung 21 verbunden ist, aus, ob in dem interessierenden Bereich Objekte vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden ist. Im Fall der in 1 dargestellten Situation würde die Auswertungseinrichtung 27 die Objekte 5, 6 identifizieren. Optional führt die Auswertungseinrichtung 27 eine Klassifizierung der identifizierten Objekte durch.
Ferner ist eine Bestimmungseinrichtung 23 zur Bestimmung eines Lichtraumes in dem interessierenden Bereich vorgesehen. Informationen, die die Bestimmungseinrichtung dazu benötigt, erhält sie z.B. von einem optionalen Datenspeicher 22 oder einer anderen optionalen Einrichtung. Diese Informationen betreffen insbesondere die Größe des Lichtraumprofils an einer Position entlang der Fahrspur, optional in Abhängigkeit von einem Kurvenradius an der Position. Die Bestimmungseinrichtung 23 ist optional mit der Erfassungseinrichtung 21 verbunden, sodass sie auch davon Daten über den zu bestimmenden Lichtraum erhält. Insbesondere kann die Bestimmungseinrichtung 23 aus den dreidimensionalen Daten des interessierenden Bereichs den Verlauf der Fahrspur ermitteln und den entsprechenden Lichtraum bestimmen. Die Bestimmungseinrichtung 23 gibt den bestimmten Lichtraum über einen Ausgang an einen Eingang einer Feststellungseinrichtung 25 aus.
Die Feststellungseinrichtung 25 weist ferner einen Eingang zum Empfangen der Ausgangsdaten der Auswertungseinrichtung 27 auf, nämlich der Daten über die etwaig identifizierten Objekte in dem interessierenden Bereich.
Die Feststellungseinrichtung 25 stellt fest, ob in dem bestimmten Lichtraum eine Kollision mit einem Objekt stattfinden wird, sofern das Fahrzeug seine Fahrt ohne Einleitung von Kollisionsvermeidungsmaßnahmen fortsetzt. Informationen über die im weiteren Verlauf der Fahrt ohne derartige Maßnahmen auszuführenden Bewegungen des Fahrzeugs erhält die Feststellungseinrichtung 25 z.B. über einen entsprechenden Dateneingang, der im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem entsprechenden Datenausgang der Fahrzeugsteuerung 29 verbunden ist. Auf diese Weise kann die Fahrzeugsteuerung 29 Informationen über die momentane Fahrgeschwindigkeit, optional aber auch über geplante Änderungen der Fahrgeschwindigkeit zu der Feststellungseinrichtung 25 übertragen. Allgemeiner formuliert empfängt die Feststellungseinrichtung 25 insbesondere von der Fahrzeugsteuerung 29 Informationen über den geplanten weiteren Verlauf der Bewegung. Wie oben bereits beschrieben wurde, kann die Feststellungseinrichtung alternativ oder zusätzlich Informationen über die Fahrgeschwindigkeit durch Auswertung der von der Erfassungseinrichtung zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Daten erhalten. Diese Auswertung kann zum Beispiel von einer der zuvor anhand von 2 beschriebenen Einrichtungen durchgeführt werden.
Wenn die Feststellungseinrichtung 25 lediglich eine Geschwindigkeit empfängt oder bereits empfangen hat geht sie z. B. davon aus, dass die Fahrt des Fahrzeugs mit unveränderter Geschwindigkeit fortgesetzt wird. Andernfalls erhält sie Zusatzinformationen. Diese können auch in detaillierten Daten über einen Geschwindigkeitsverlauf und/oder eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs bestehen. Selbstverständlich ist auch der Empfang eines Positions-Zeit-Verlaufs der Bewegung des Fahrzeugs möglich.
Die Feststellungseinrichtung 25 berechnet anhand dieser Informationen über die geplante Bewegung des Fahrzeugs voraus, ob und gegebenenfalls in welcher Distanz zur momentanen Position des Fahrzeugs eine Kollision stattfinden wird, wenn keine Abhilfemaßnahmen ergriffen werden. Optional ermittelt die Feststellungseinrichtung 25 selbst, welche Maßnahmen zu ergreifen sind. Z.B. verfügt die Feststellungseinrichtung 25 über die Information der Verknüpfung der o.g. Grenzwerte mit bestimmten Abhilfemaßnahmen oder Warnmaßnahmen. In jedem Fall weist die Feststellungseinrichtung 25 eine Ausgabeeinrichtung 30 auf, die Informationen über die bevorstehende Kollision ausgibt, z.B. an die Fahrzeugsteuerung oder eine oder mehrere Warnsignalerzeugungs- und -ausgabevorrichtung(en). Optional kann die Fahrzeugsteuerung 29 damit ohne Zutun oder Eingriff des Fahrers mögliche Bremsvorgänge selbstständig auslösen.
3 erläutert, warum der Lichtraum im Bereich von Kurven der Fahrspur vorteilhafter Weise breiter gewählt wird als bei geraden Fahrspuren. Auch wird die Abhängigkeit der Breite des Lichtraumes von der Krümmung der Kurve, d.h. vom Kurvenradius, erläutert und damit eine Basisinformation zur Berechnung eines notwendigen Lichtraumbedarfes in Kurven gegeben Bei 3 handelt es sich um eine schematische Darstellung zur Erläuterung der beschriebenen Effekte. Die Zeichnung ist nicht maßstäblich und entspricht nicht exakt den Verhältnissen realer Schienenfahrzeuge.
Links unten in 3 ist ein Streckenabschnitt einer Fahrspur 35 dargestellt, der geradeaus verläuft. Ein in diesem Abschnitt fahrendes Schienenfahrzeug 110 weist eine durch gestrichelte Linien angedeutete Hüllkurve 120 auf, die eine Breite 40 der Größe a hat. Die zu wählende Breite des Lichtraumes entlang der geraden Strecke hat daher ebenfalls den Wert a. Die Krümmung des geraden Fahrspurabschnitts kann durch den Krümmungsradius R₁₀ bezeichnet werden, der gegen unendlich geht.
Im darauffolgenden Abschnitt der Fahrspur 35 befindet sich eine Kurve mit dem Krümmungsradius R₁₁. Es handelt sich um eine enge Kurve und somit um einen kleinen Kurvenradius. Es ist schematisch ein Schienenfahrzeug 111 dargestellt, das die Kurve befährt. Da sich die Drehgestelle (nicht dargestellt) im vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs 111 befinden, erstreckt sich der mittlere Bereich des Fahrzeugs 111 auf der Innenseite der Kurve weiter über die Ränder der Fahrspur hinaus als es bei Geradeausfahrt oder geringerer Kurvenkrümmung der Fall ist. Ferner ragen die Enden des Fahrzeugs 111 vorne und hinten an der Außenseite der Kurve weiter über den seitlichen Rand der Fahrspur 35 hinaus als es bei Geradeausfahrt und geringerer Kurvenkrümmung der Fall ist. Ein Teil der Hüllkurve 121, die die seitlich herausragenden Teile des Schienenfahrzeugs 111 bei der Kurvenfahrt definieren, ist durch gestrichelte Linien dargestellt. Am in 3 oben liegenden Ende dieser Hüllkurve hat sie eine Breite 41 mit einem Wert b, der größer ist als der Wert a. Dementsprechend ist die Breite des Lichtraumes im Kurvenbereich zu wählen.
Im oberen Teil von 3 ist eine geringer gekrümmte Kurve mit Krümmungsradius R₁₂ dargestellt. Das diese Kurve durchfahrende Fahrzeug 112 ragt weniger weit seitlich über die Ränder der Fahrspur 35 hinaus als es bei der stärker gekrümmten Kurve der Fall ist. Es ragt aber weiter über die Ränder der Fahrspur 35 hinaus als es bei der Geradeausfahrt links unten in 3 der Fall ist. Die Hüllkurve 122 hat eine Breite 42 mit dem Wert c, der kleiner ist als der Wert b, aber größer ist als der Wert a. Dementsprechend ist die Breite des Lichtraumes zu wählen.
Oben in 3 ist noch die strichpunktierte Mittenlinie der Fahrspur 35 mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnet. Die Mittenlinie kann auch als im Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs durchfahrende Trajektorie bezeichnet werden.
4 zeigt eine an einem Fahrzeug 1 beginnende Trajektorie TR, die durch den vor dem Fahrzeug 1 liegenden Fahrweg definiert ist. An verschiedenen Stellen der Trajektorie TR ist die Breite des Lichtraumes jeweils durch einen Querbalken dargestellt. Am Ende der durch die Trajektorie TR definierten Kurve befindet sich links von der Trajektorie TR ein Objekt 6.
Ferner sind ausgehend jeweils links und rechts von der Front des Fahrzeugs 1 die Ränder des Erfassungsbereichs dargestellt, innerhalb dem die links und rechts im Bereich der Front angeordneten Kameras die Szene vor dem Fahrzeug 1 erfassen. Das Objekt 6 wird zwar von beiden Kameras erfasst. Es ist aber aus der Perspektive des Fahrzeugs 1 nicht unmittelbar erkennbar, ob sich das Objekt 6 innerhalb des Lichtraumes befindet oder nicht.
Da die Erfassungseinrichtung mit den Kameras dreidimensionale Informationen über den Erfassungsbereich erzeugt, kann aus den erfassten Daten der momentane Abstand des Objekts 6 vom Fahrzeug 1 ermittelt werden. Außerdem enthalten die Daten selbstverständlich die Information über die Richtung, in der sich das Objekt 6 befindet. Außerdem steht die Information über den Verlauf der Trajektorie TR zur Verfügung.
Vorzugsweise wird daher wie folgt vorgegangen: aus den erfassten dreidimensionalen Informationen werden die Richtung und Entfernung des Objekts 6 vom Fahrzeug 1 ermittelt. In dem resultierenden interessierenden Bereich wird der Lichtraum bestimmt, der sich aus dem Verlauf der Trajektorie TR und dem Lichtraumprofil ergibt. Da der Lichtraum und die aus der Richtung und Entfernung des Objekts 6 resultierende Position des Objekts 6 insbesondere in einem gemeinsamen Koordinatensystem (zum Beispiel dem Koordinatensystem des Erfassungsbereichs) zur Verfügung stehen, kann nun geprüft werden, ob sich das Objekt 6 innerhalb des Lichtraums befindet. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem sich bewegenden Objekt 6 geprüft werden, ob sich das Objekt in den Lichtraum hinein bewegt, insbesondere wenn Daten ausgewertet werden, die zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden. Wenn sich das Objekt 6 nicht bewegt, kann in dem gemeinsamen Koordinatensystem mit einfachen, grundlegenden Verfahren der Geometrie geprüft werden, ob das Objekt 6 den Lichtraum verletzt. Zum Beispiel kann der Ortsvektor des Oberflächenpunktes des Objekts 6 ermittelt werden, der der Trajektorie TR am nächsten liegt, und dann der Abstand zu der Trajektorie TR und/oder zu den Grenzen des Lichtraumes ermittelt werden. Alternativ kann zum Beispiel in einer die Trajektorie TR enthaltenden Ebene, die als Fahrebene bezeichnet werden kann, durch trigonometrische Berechnungen unter Verwendung der Richtung und des Abstandes des Objekts 6 zum Fahrzeug 1 ermittelt werden, ob das Objekt 6 den Lichtraum verletzt.
Im Allgemeinen befindet sich die Trajektorie nicht permanent innerhalb derselben Ebene. Dies ist zum Beispiel dann nicht der Fall, wenn das Fahrzeug eine Senke des Geländes durchfährt. Um bei diesem Beispiel zu bleiben, erfasst die Erfassungseinrichtung ein mögliches Kollisionsobjekt in der Senke nicht oder an einer nicht der wahren Höhenposition in Bezug auf die Fahrstrecke entsprechenden Höhenposition, bevor das Fahrzeug in die Senke einfährt. Im Allgemeinen, losgelöst von dem speziellen Beispiel, wird es daher bevorzugt, auch das Höhenprofil der Trajektorie mit zu berücksichtigen. Die Informationen über das Höhenprofil können zum Beispiel aus Landkarten oder durch vorheriges Befahren der Fahrstrecke gewonnen werden. Analog zu dem anhand von 4 erläuterten Fall einer Kurvenfahrt kann mit den Informationen über das Höhenprofil jedenfalls dann eine Kollision mit dem Objekt vorausberechnet werden, wenn das vollständige Objekt oder ein ausreichender Teil des Objekts durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird.
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 Nicht-Patentliteratur

http://dx.doi.org/10.1016/j.compind.2013.03.015 [0003]
G. Newesely, C. Zinner u.a., Intelligente Straßenbahnen – sicher auf Schiene, AIT, Austrian Institute of Technology, Quaterly 2013, 04, TomorrowToday, Seiten 18–21 [0003]

Claims

Verfahren zum automatischen Assistieren eines Fahrers eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs (1), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, aufweisend folgende Schritte, die automatisch ausgeführt werden: a) Erfassen eines interessierenden Bereichs (8) entlang einer vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstrecke, die durch eine Fahrspur (3) vorgegeben ist, an die das Fahrzeug (1) gebunden ist, und die das Fahrzeug (1) zu durchfahren hat, b) Bestimmen eines Lichtraumes (9) in dem interessierenden Bereich (8), wobei das Fahrzeug (1) jedes Teilvolumen des Lichtraumes (9) während einer Fahrt auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke ausfüllen wird, c) Auswerten, ob in dem interessierenden Bereich (8) Objekte (5, 6) vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs (1) zu vermeiden ist, d) zum Feststellen einer bevorstehenden Kollision Vorausberechnen, ob zumindest eines der Objekte (5, 6), die in dem erfassten interessierenden Bereich (8) vorhanden sind, sich in einem Teilvolumen des Lichtraumes (9) befinden wird, das das Fahrzeug (1) gleichzeitig wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird, und Feststellen der bevorstehenden Kollision wenn dies der Fall ist, e) Ausgeben von Informationen über die bevorstehende Kollision.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die von dem Fahrzeug (1) zu durchfahrende Fahrstrecke eine Kurve aufweist und wobei der Lichtraum (9) so bestimmt wird, dass er entlang der Kurve breiter ist als auf gerader Fahrstrecke.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Lichtraum (9) so bestimmt wird, dass seine Breite abhängig vom Kurvenradius der Kurve ist, wobei die Breite bei einem geringeren Kurvenradius größer ist als bei einem größeren Kurvenradius.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte a) bis c) in Anspruch 1 während einer andauernden Fahrt des Fahrzeugs (1) wiederholt ausgeführt werden, wobei bei einer Wiederholung der Ausführung Schritt b) entfällt, wenn der Lichtraum (9) für den in Schritt c) auszuwertenden interessierenden Bereich (8) bereits bestimmt ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zur Feststellung einer bevorstehenden Kollision in Schritt d) für zumindest eines der Objekte (5, 6) in dem interessierenden Bereich (8) vorausberechnet wird, dass sich das Objekt (5, 6) in ein Teilvolumen des Lichtraumes (9) hineinbewegt, das das Fahrzeug (1) zum gleichen Zeitpunkt wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Prüfung, ob eine bevorstehenden Kollision festzustellen ist, in Schritt d) für zumindest eines der Objekte (5, 6) in dem interessierenden Bereich (8) vorausberechnet wird, ob sich das Objekt (5, 6) derart bewegt, dass es sich während der Fahrt des Fahrzeugs (1) auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke in keinem Teilvolumen befindet, das das Fahrzeug (1) gleichzeitig wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Feststellen der Kollision Bewegungsinformationen einer Fahrzeugsteuerung (29) über eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) ausgewertet werden, um den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem das Fahrzeug (1) das Teilvolumen ausfüllen wird.
Automatisches Assistenzsystem für einen Fahrer eines fahrspurgebundenen Fahrzeugs (1), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, aufweisend: – eine Erfassungseinrichtung (21), die ausgestaltet ist, einen interessierenden Bereich (8) entlang einer vor dem Fahrzeug (1) liegenden Fahrstrecke zu erfassen, die durch eine Fahrspur (3) vorgegeben ist, an die das Fahrzeug (1) gebunden ist, und die das Fahrzeug (1) zu durchfahren hat, – eine Bestimmungseinrichtung (23), die ausgestaltet ist, einen Lichtraum (9) in dem interessierenden Bereich (8) zu bestimmen, wobei das Fahrzeug (1) jedes Teilvolumen des Lichtraumes (9) während einer Fahrt auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke ausfüllen wird, – eine Auswertungseinrichtung (27), die ausgestaltet ist auszuwerten, ob in dem interessierenden Bereich (8) Objekte (5, 6) vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs (1) zu vermeiden ist, – eine Feststellungseinrichtung (25), die ausgestaltet ist eine bevorstehende Kollision festzustellen, wobei vorausberechnet wird, dass zumindest eines der Objekte (5, 6), die in dem erfassten interessierenden Bereich (8) vorhandenen sind, sich in einem Teilvolumen des Lichtraumes (9) befinden wird, das das Fahrzeug (1) gleichzeitig wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird, – eine Ausgabeeinrichtung (30), die ausgestaltet ist, Informationen über die bevorstehende Kollision auszugeben.
Assistenzsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Bestimmungseinrichtung (23) ausgestaltet ist, den Lichtraum (9) so zu bestimmen, dass er entlang einer Kurve der von dem Fahrzeug (1) zu durchfahrenden Fahrstrecke breiter ist als auf gerader Fahrstrecke.
Assistenzsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Bestimmungseinrichtung (23) ausgestaltet ist, den Lichtraum (9) so zu bestimmen, dass seine Breite abhängig vom Kurvenradius der Kurve ist, wobei die Breite bei einem geringeren Kurvenradius größer ist als bei einem größeren Kurvenradius.
Assistenzsystem nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (21) ausgestaltet ist, wiederholt einen interessierenden Bereich (8) zu erfassen, wobei die Auswertungseinrichtung (27) ausgestaltet ist, jeweils den erfassten interessierenden Bereich (8) auszuwerten, ob in dem interessierenden Bereich (8) Objekte (5, 6) vorhanden sind, mit denen eine Kollision des Fahrzeugs (1) zu vermeiden ist.
Assistenzsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Feststellungseinrichtung (25) ausgestaltet ist, zur Feststellung einer bevorstehenden Kollision für zumindest eines der Objekte (5, 6) in dem interessierenden Bereich (8) vorauszuberechnen, dass sich das Objekt (5, 6) in ein Teilvolumen des Lichtraumes (9) hineinbewegt, das das Fahrzeug (1) zum gleichen Zeitpunkt wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird.
Assistenzsystem nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feststellungseinrichtung (25) ausgestaltet ist, zur Feststellung, ob eine Kollision bevorsteht, für zumindest ein Objekt (5, 6) in dem interessierenden Bereich (8) vorauszuberechnen, ob sich das Objekt (5, 6) derart bewegt, dass es sich während der Fahrt des Fahrzeugs (1) auf der zu durchfahrenden Fahrstrecke in keinem Teilvolumen befindet, das das Fahrzeug (1) gleichzeitig wie das Objekt (5, 6) ausfüllen wird.
Assistenzsystem nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feststellungseinrichtung (25) ausgestaltet ist, beim Feststellen der Kollision Bewegungsinformationen einer Fahrzeugsteuerung (29) über eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) auszuwerten, um den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem das Fahrzeug (1) das Teilvolumen ausfüllen wird.
Fahrzeug, mit dem automatischen Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 14.