DE102014207054A1

DE102014207054A1 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrerinformationssystem für Engstellen im Straßenverkehr und Fahrerinformationssystem

Info

Publication number: DE102014207054A1
Application number: DE102014207054.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Focke; Niklas Beuter; Esther-Sabrina Wacker; Bernd Goebelsmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2034-04-12
Also published as: DE102014207054B4; WO2015155120A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben mindestens eines Fahrerinformationssystem (7) für Engstellen (4) im Straßenverkehr mit folgenden Verfahrensschritten: – Erfassen einer Verkehrsszene in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder im Bereich einer Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße durch eine Sensoreinrichtung (8); – Detektion von Fahrzeugen (5, 6) in dem Bereich; – Berechnen einer Reihenfolge der erfassten Fahrzeuge (5, 6) zur Durchfahrt durch den Bereich der Fahrbahnverengung oder durch den Bereich der Fahrspurreduzierung durch eine Rechnereinheit (9); – Bereitstellen von spezifischen Fahranweisungen an Fahrer der erfassten Fahrzeuge (5, 6) über eine Informationsausgabeeinheit (10, 11).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrerinformationssystems nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Aus der DE 10 2009 027 535 A1 ist eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Einschervorgangs bei Fahrzeugen in eine Lücke bekannt, insbesondere zwischen zwei Fahrzeugen. Die Vorrichtung zur Unterstützung eines Einschervorgangs bei Fahrzeugen umfasst Mittel zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs mit Bezug auf die das Fahrzeug umgebende Infrastruktur. Über eine vorgesehene Kontrolleinheit, die von mindestens einem Fremdfahrzeug und/oder einem Sender aus der das Fahrzeug umgebenden Infrastruktur Daten empfängt, wird auf Grundlage der empfangenen Dateninformationen eine Lücke für den Einschervorgang berechnet, beispielsweise bei einem Fahrspurwechsel bzw. einem Überholvorgang. Über die im Fahrzeug vorhandenen Signalisierungsmittel wird dann dem Fahrzeuglenker die Position der Lücke angezeigt, dessen Fahrzeug mit Car-to-Infrastructure-Kommunikationsmittel ausgestattet ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche zeigen demgegenüber ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerinformationssystems für Engstellen im Straßenverkehr gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine Verkehrsszene wird hierbei in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße durch eine Sensoreinrichtung kontinuierlich erfasst, beispielsweise durch eine Videokamera. Dabei werden Fahrzeuge detektiert, die sich in Reichweite des Sensors befinden. Es werden dabei vorzugsweise auch die Positionen der Fahrzeuge auf der jeweiligen Fahrspur, ihr Abstand zum Fahrerinformationssystem, ihr Abstand untereinander, ihre jeweiligen Abmessungen, insbesondere ihre Längen, sowie ihre Geschwindigkeiten gemessen. Eine Rechnereinheit berechnet aus den Sensordaten eine für den Verkehrsfluss günstige Reihenfolge der erfassten Fahrzeuge zur Ein- bzw. Durchfahrt durch den Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung.
Unter einer günstigen Reihenfolge ist hierbei zu verstehen, dass sich Fahrzeuge, die sich auf zwei verschiedenen Fahrspuren dem Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung nähern, derart anordnen, wie es ihrem Abstand zum Fahrerinformationssystem und insbesondere den gültigen Verkehrsregeln entspricht.
Eine Informationsausgabeeinheit stellt für die Fahrer der erfassten Fahrzeuge hierfür fahrzeugspezifische Fahrinformationen, bzw. -anweisungen bereit, um zu gewährleisten, dass die Fahrer der erfassten Fahrzeuge in der günstigen Reihenfolge in den Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung einfahren.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung permanent überwacht wird und den Fahrern in diesem Bereich eine spezifische Fahranweisung in Echtzeit bereitgestellt wird.
Der Begriff „in Echtzeit“ ist hierbei so zu verstehen, dass die Sensoreinrichtung, die Rechnereinheit und die Informationsausgabeeinheit die Verkehrssituation im Bereich der Engstelle kontinuierlich und im Wesentlichen instantan erfasst, verarbeitet und ausgibt.
Der Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung wird im Folgenden als Bereich der Engstelle bezeichnet und es wird darunter längenmäßig ein Bereich verstanden, der sich von Anfang der Engstelle bis zu einer vorgegebenen Entfernung vor der Engstelle, beispielsweise 600 m, befindet.
Somit werden die Fahrer in der kognitiv anspruchsvollen Fahrsituation einer Engstelle entlastet, was zu einem verbesserten Verkehrsfluss und damit auch zu einem geringeren Gefahrenpotential im Bereich der Engstelle führt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Zweckmäßigerweise befindet sich in einer Ausführungsform im Bereich der Engstelle über jeder Fahrspur als Informationsausgabeeinheit mindestens ein zentrales Display, um den Fahrern spezifische Fahranweisungen auszugeben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn am Rande der Fahrspuren mehrere solcher Displays in einem bestimmten Abstand hintereinander angebracht sind, damit gewährleistet ist, dass die Fahrer ihre spezifischen Fahranweisungen auch dann wahrnehmen können, sollten sie ein Display übersehen haben.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Informationsausgabeeinheit über eine Schnittstelle, über die sie Fahranweisungen an die Fahrzeuge im Bereich der Fahrbahnverengung oder Fahrspurreduzierung übermitteln kann.
Vorteilhaft ist, wenn die Fahrzeuge mit Car-to-Infrastructure-Kommunikationsmitteln, also mit drahtlosen Schnittstellen zu Geräten in der Umgebung der Straße, ausgestattet sind. Damit können sie Fahranweisungen über Signale vom Fahrerinformationssystem drahtlos empfangen, verarbeiten und alternativ oder ergänzend über eine Anzeigeeinheit an den Fahrer ausgeben. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Car-to-Infrastructure-Kommunikationsmittel auch über eine Sendeeinheit verfügt, um den Empfang von Fahranweisungen an den Fahrer zu bestätigen. Denn somit ist gewährleistet, dass beispielsweise eine Störung und/oder eine fehlerhafte Sendung der Fahranweisungen vom Fahrerinformationssystem zu einem Fahrzeug vom Fahrerinformationssystem registriert wird, falls eine Empfangsbestätigung ausbleibt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Anzeigeeinheit die Fahranweisung optisch durch ein im Fahrzeug angeordnetes Display darstellt. Vorzugsweise ist das Display als HUD (Head-Up-Display) ausgeführt, was die Informationserfassung durch den Fahrer zusätzlich erleichtert.
Überdies ist in einer weiteren Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen, dass die Fahranweisung als Trajektorien, beispielsweise als Pfeile, im HUD als auf die Fahrbahn projiziert erscheinen.
Zusätzlich kann die Fahranweisung auch eine Geschwindigkeitsvorgabe als Richtgeschwindigkeit an den Fahrer enthalten, die beispielsweise mittels des HUD in das Blickfeld des Fahrers projiziert wird.
Es ist denkbar, dass die Geschwindigkeitsvorgabe fahrzeugspezifisch ist und dabei von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, von der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, von der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs sowie von den Abständen zum vorausfahrenden Fahrzeug und zum nachfolgenden Fahrzeug abhängt. Als vorausfahrendes und nachfolgendes Fahrzeug ist in diesem Zusammenhang immer das Fahrzeug zu verstehen, das – unabhängig von der Fahrspur – den nächstmöglich geringeren, bzw. nächstmöglich größeren Abstand zum Anfang der Engstelle hat.
Ferner ist es denkbar, dass die Fahranweisung nicht nur eine fahrzeugspezifische Geschwindigkeitsvorgabe, sondern zusätzlich Anweisungen zum Zeitpunkt des Einordnens bzw. Einfahrens in die Engstelle enthält.
Überdies ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass im Bereich der Engstelle die Fahrzeuge durch die Sensoreinheit identifiziert werden. So können sie sich beispielsweise über ihr Car-to-Infrastructure-Kommunikationsmittel durch Senden einer eindeutigen Signatur an die Rechnereinheit identifizieren. Alternativ erfasst eine Kamera die Nummernschilder der Fahrzeuge und wertet diese über eine Texterkennungssoftware aus. Diese Information kann beispielsweise in der Darstellung der zentralen Displays über der Fahrbahn oder am Fahrbahnrand ausgegeben werden, damit sich die Fahrer der einzelnen Fahrzeuge im Bereich der Engstelle in dieser Darstellung schneller und zuverlässiger wiederfinden.
Ferner ist es denkbar, dass die Identifizierung der Fahrzeuge auch für eine Ahndung von möglichen Verstößen gegen die Straßenverkehrsordnung genutzt werden kann. Da alle Fahrzeuge im Bereich der Engstelle identifiziert werden, können auch die Fahrzeuge, bzw. Fahrer oder Halter der Fahrzeuge festgestellt werden, die sich nicht an die Verkehrsführung im Bereich der Engstelle halten (z. B. durch überhöhte Geschwindigkeit, Drängeln, Missachtung des Reißverschluss-Prinzips, etc.). Die Daten dieser Fahrzeuge können dann an eine zuständige Behörde zur Verfolgung weitergeleitet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1: eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Engstelle mit mehreren Fahrzeugen und einem erfindungsgemäßen Fahrerinformationssystem in einer Draufsicht;
2: ein Flussdiagramm über das Errechnen einer Reihenfolge für den Bereich einer Engstelle gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren;
3: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrerinformationssystems über und an den Fahrspuren;
4: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Car-to-Infrastructure-Kommunikationseinheit in einem Fahrzeug;
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Straße im Bereich einer Engstelle 4 mit mehreren Fahrzeugen 5, 6 und einem erfindungsgemäßen Fahrerinformationssystem 7 in einer Draufsicht gezeigt. Eine erste Fahrspur 1 und eine zweite Fahrspur 2 einer zweispurigen Straße 13 vereinigen sich aufgrund einer Fahrbahnverengung zu einer dritten, einzigen Fahrspur 3 und bilden somit eine Engstelle 4. Ein erstes Fahrzeug 5, das sich vor der Engstelle 4 auf der ersten Fahrspur 1 befindet, fährt auf die Engstelle 4 zu. Ferner fährt ein zweites Fahrzeug 6 auf der der zweiten Fahrspur 2 ebenfalls auf die Engstelle 4 zu.
Das erste Fahrzeug 5 und das zweite Fahrzeug 6 müssen sich vor der Engstelle 4 auf ihren jeweiligen Fahrspuren 1, 2 so zueinander anordnen, dass sie ohne Kollisionsgefahr auf die dritte Fahrspur 3 einfahren können. Um dies zu gewährleisten, erfasst ein Fahrerinformationssystem 7, das sich vor der Engstelle 4 befindet, das erste Fahrzeug 5 und das zweite Fahrzeug 6 auf den Fahrspuren 1, 2. Dabei detektiert das Fahrerinformationssystem 7 die Positionen des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6, ihre Abmessungen, insbesondere ihre Längen, ihre Geschwindigkeiten sowie ihre Kennzeichen. Der dazu verwendete Sensor ist hierbei ein optisches Videokamerasystem 8. Es kann aber beispielsweise auch ein Stereovideosystem oder ein LIDAR-System eingesetzt werden. Eine Rechnereinheit 9 berechnet anhand der erfassten Daten mittels eines Algorithmus kontinuierlich eine günstige Reihenfolge des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 für die Einfahrt auf die dritte Fahrspur 3.
Im Einzelnen berechnet die Rechnereinheit 9 aus der Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs 5 auf der ersten Fahrspur 1, die dieses in einem bestimmten Abstand zur Engstelle 4 aufweist, beispielsweise in einer Entfernung von 600 m, eine Zeit, die dieses bei Beibehaltung dieser Geschwindigkeit benötigt, um sich der Engstelle 4 bis auf beispielsweise 100 m zu nähern. Nun berechnet die Rechnereinheit 9 die Distanz, die das nachfolgende, zweite Fahrzeug 6 auf der zweiten Fahrspur 2 mit dessen Geschwindigkeit in dieser Zeit zurücklegen wird. Wird nach dieser Zeit das erste Fahrzeug 5 immer noch vor dem zweiten Fahrzeug 6 liegen und wird der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 größer als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 sein, so gibt die Rechnereinheit 9 einer ersten zentralen Informationsausgabeeinheit 10, die sich über der ersten Fahrspur 1 befindet und einer zweiten zentralen Informationsausgabeeinheit 11, die sich über der zweiten Fahrspur 2 befindet, den Befehl, beiden Fahrern der Fahrzeuge 5, 6 anzuzeigen, dass bei Beibehaltung ihrer jeweiligen Geschwindigkeiten die gefahrlose Einfahrt in die Engstelle 4 auf die dritte Fahrspur 3 gewährleistet ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“ auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10 und 11.
Wird nach dieser Zeit das erste Fahrzeug 5 immer noch vor dem zweiten Fahrzeug 6 liegen und wird der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 kleiner als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 sein, so gibt die Rechnereinheit 9 der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 den Befehl, dem Fahrer des ersten Fahrzeugs 5 anzuzeigen, dass dieser seine jeweilige Geschwindigkeit beibehalten soll, beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“. Ferner gibt die Rechnereinheit 9 der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 den Befehl, dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs 6 anzuzeigen, dass dieser sein Fahrzeug so lange durch Abbremsen verlangsamen soll, bis der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines gelben Lichts, eines gelben waagerechten Balkens oder durch die Anzeige der Worte „langsamer“ auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11. Sobald der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 ist, stellt die zentrale Informationsausgabeeinheit 11 beispielsweise ebenfalls ein grünes Licht, einen grünen Pfeil mit der Spitze nach oben oder die Worte „Geschwindigkeit konstant“ dar.
Missachtet der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 6 die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 dargestellte Fahranweisung, indem er seine Geschwindigkeit nicht ändert oder sogar erhöht und ändert sich dadurch der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 nicht oder wird er sogar kleiner, sodass die gefahrlose Einfahrt der Fahrzeuge 5, 6 in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 nicht mehr gewährleistet ist, so gibt das Fahrerinformationssystem 7 keine fahrzeugspezifischen Fahranweisungen mehr aus. Dies wird auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10, 11 beispielsweise als blinkendes gelbes Licht oder durch die blinkende Anzeige des Wortes „Vorsicht“ angezeigt. In einer weiteren Ausführungsform wird das Kennzeichen des zweiten Fahrzeugs 6, das die Gefahrensituation durch Missachtung der auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 dargestellten Fahranweisung verursacht, beispielsweise mittels Texterkennungssoftware ermittelt und zusammen mit der Videosequenz, die den Hergang der Gefahrensituation zeigt, an eine zuständige Verkehrsbehörde zur weiteren Ahndung übermittelt.
Missachtet der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 6 die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 dargestellte Fahranweisung, indem er seine Geschwindigkeit so sehr erhöht, dass er noch vor der Distanz von 100 m zur Engstelle 4 das erste Fahrzeug 5 überholt und der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und seinem zweiten Fahrzeug 6 mindestens die vierfache Fahrzeuglänge seines zweiten Fahrzeugs 6 beträgt, sodass die gefahrlose Einfahrt der Fahrzeuge 5, 6 in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 wieder gewährleistet ist, so gibt die Rechnereinheit 9 der ersten zentralen Informationsausgabeeinheit 10 und der zweiten zentralen Informationsausgabeeinheiten 11 den Befehl, beiden Fahrern der Fahrzeuge 5, 6 anzuzeigen, dass bei Beibehaltung ihrer jeweiligen Geschwindigkeiten die gefahrlose Einfahrt in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 gewährleistet ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“ auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10 und 11. Jedoch wird auch hierbei das Kennzeichen des zweiten Fahrzeugs 6, das die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 dargestellte Fahranweisung nicht beachtet hat, an eine zuständige Verkehrsbehörde zur weiteren Ahndung übermittelt.
Wird nach dieser Zeit das zweite Fahrzeug 6 vor dem ersten Fahrzeug 5 liegen und wird der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 größer als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 sein, so gibt die Rechnereinheit 9 einer ersten zentralen Informationsausgabeeinheit 10, die sich über der ersten Fahrspur 1 befindet und einer zweiten zentralen Informationsausgabeeinheit 11, die sich über der zweiten Fahrspur 2 befindet, den Befehl, beiden Fahrern der Fahrzeuge 5, 6 anzuzeigen, dass bei Beibehaltung ihrer jeweiligen Geschwindigkeiten die gefahrlose Einfahrt in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 gewährleistet ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“ auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10 und 11.
Wird nach dieser Zeit das zweite Fahrzeug 6 vor dem ersten Fahrzeug 5 liegen und wird der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 kleiner als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 sein, so gibt die Rechnereinheit 9 der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 den Befehl, dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs 6 anzuzeigen, dass dieser seine jeweilige Geschwindigkeit beibehalten soll, beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“. Ferner gibt die Rechnereinheit 9 der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 den Befehl, dem Fahrer des ersten Fahrzeugs 5 anzuzeigen, dass dieser sein Fahrzeug so lange durch Abbremsen verlangsamen soll, bis der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines gelben Lichts, eines gelben waagerechten Balkens oder durch die Anzeige der Worte „langsamer“ auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10. Sobald der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 ist, stellt die zentrale Informationsausgabeeinheit 10 beispielsweise ebenfalls ein grünes Licht, einen grünen Pfeil mit der Spitze nach oben oder die Worte „Geschwindigkeit konstant“ dar.
Missachtet der Fahrer des ersten Fahrzeugs 5 die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 dargestellte Fahranweisung, indem er seine Geschwindigkeit nicht ändert oder sogar erhöht und ändert sich dadurch der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 nicht oder wird er sogar kleiner, sodass die gefahrlose Einfahrt der Fahrzeuge 5, 6 in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 nicht mehr gewährleistet ist, so gibt das Fahrerinformationssystem 7 keine fahrzeugspezifischen Fahranweisungen mehr aus. Dies wird auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10, 11 beispielsweise als blinkendes rotes Licht oder durch die blinkende Anzeige des Wortes „Vorsicht“ angezeigt. In einer weiteren Ausführungsform wird das Kennzeichen des ersten Fahrzeugs 5, das die Gefahrensituation durch Missachtung der auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 dargestellten Fahranweisung verursacht, beispielsweise mittels Texterkennungssoftware ermittelt und zusammen mit der Videosequenz, die den Hergang der Gefahrensituation zeigt, an eine zuständige Verkehrsbehörde zur weiteren Ahndung übermittelt.
Missachtet der Fahrer des ersten Fahrzeugs 5 die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 dargestellte Fahranweisung, indem er seine Geschwindigkeit so sehr erhöht, dass er noch vor der Distanz von 100 m zur Engstelle 4 das zweite Fahrzeug 6 überholt und der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 mindestens die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 beträgt, sodass die gefahrlose Einfahrt der Fahrzeuge 5, 6 in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 wieder gewährleistet ist, so gibt die Rechnereinheit 9 der ersten zentralen Informationsausgabeeinheit 10 und der zweiten zentralen Informationsausgabeeinheiten 11 den Befehl, beiden Fahrern der Fahrzeuge 5, 6 anzuzeigen, dass bei Beibehaltung ihrer jeweiligen Geschwindigkeiten die gefahrlose Einfahrt in die Engstelle 4 auf die Fahrbahn 3 gewährleistet ist. Dies geschieht beispielsweise durch die Darstellung eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder durch die Anzeige der Worte „Geschwindigkeit konstant“ auf den zentralen Informationsausgabeeinheiten 10 und 11. In einer weiteren Ausführungsform wird hierbei das Kennzeichen des ersten Fahrzeugs 5, das die auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 dargestellte Fahranweisung nicht beachtet hat, an eine zuständige Verkehrsbehörde zur weiteren Ahndung übermittelt.
Für eine beispielhafte Berechnung einer Reihenfolge wird die Situation aus 1 zugrunde gelegt. Das erste Fahrzeug 5 fährt hierbei mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h auf die Engstelle 4 zu. Das zweite Fahrzeug 6 fährt mit 150 km/h auf die Engstelle 4 zu. Es befindet sich etwas hinter dem ersten Fahrzeug 5. Der längsseitige Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 beträgt 5 Meter. Die Fahrzeuglängen des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 betragen jeweils 4 m. Der Abstand des ersten Fahrzeugs 5 zum Beginn der Engstelle 4 beträgt 600 m. Aus Sicherheitsgründen sollen sich die Fahrzeuge (5, 6) aber schon in einer Distanz von 100 m vor der Engstelle 4 in einer Reihenfolge angeordnet haben. Bei konstanter Geschwindigkeit von 120 km/h benötigt das erste Fahrzeug 5 ca. 15 s für diese Strecke von 500 m. Das zweite Fahrzeug 6 wird in diesen 15 s eine Strecke von 625 m zurücklegen. Damit wird es abzüglich des ursprünglichen Abstands zum ersten Fahrzeug 5 120 m vor dem ersten Fahrzeug 5 liegen, was mehr als der vierfachen Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 entspricht. Daher bekommen der Fahrer des ersten Fahrzeugs 5 sowie der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 6 auf der ersten Informationsausgabeeinheit 10 und der zweiten Informationsausgabeeinheit 11 die Wörter „Geschwindigkeit konstant“ angezeigt.
Im zuvor beschriebenen Beispiel wird von zwei PKWs ausgegangen. Falls das Fahrerinformationssystem 7 als Fahrzeugkonfiguration einen PKW und einen LKW oder zwei LKWs registriert, so kann der Mindestabstand bei vorausfahrendem LKW beispielsweise auf die zweifache Länge des LKWs verkürzt werden.
In 2 ist ein Flussdiagramm über das Errechnen einer günstigen Reihenfolge für die Einfahrt des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 in den Bereich der Fahrbahnverengung 4 gezeigt. Der Algorithmus besteht im Wesentlichen aus den folgenden Schritten, die hier beispielhaft genannt werden. Einem Erfassungsschritt 20 des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 und ihrer Geschwindigkeiten in 600 m Entfernung zur Engstelle 4. Einem Prüfschritt 21, ob mit den aktuellen Geschwindigkeiten des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 das erste Fahrzeug 5 in 100 m Entfernung zur Engstelle 4 noch vor dem zweiten Fahrzeug 6 fahren wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 21 erfolgt ein weiterer Prüfschritt 22, der prüft, ob der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeug 5 sein wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 22 erfolgt ein Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 22 erfolgt ein Ausgabeschritt 24 der Fahranweisung „langsamer“ über die Informationsausgabeeinheit 11 und der Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheit 10. Danach erfolgt der Prüfschritt 25, der wieder prüft, ob der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug 5 und dem zweiten Fahrzeug 6 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des ersten Fahrzeugs 5 sein wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 25 erfolgt ein Prüfschritt 26, der prüft, ob mit den aktuellen Geschwindigkeiten des ersten Fahrzeugs 5 und des zweiten Fahrzeugs 6 das erste Fahrzeug 5 in 100 m Entfernung zur Engstelle 4 noch vor dem zweiten Fahrzeug 6 fahren wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 26 erfolgt die Ausgabe der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ 23 über die Informationsausgabeeinheit 11. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 26, also wenn in 100 m Entfernung zur Engstelle 4 das zweite Fahrzeug 6 vor dem ersten Fahrzeug 5 fahren wird, wird das Kennzeichen des zweiten Fahrzeugs 6 in einem Registrierungsschritt 27 registriert und das System übermittelt die Daten an die zuständige Verkehrsbehörde. Ebenso erfolgt der Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 25 gibt das Fahrerinformationssystem 7 keine fahrzeugspezifischen Fahranweisungen mehr aus, sondern es erfolgt ein Ausgabeschritt 28 von blinkendem rotem Licht über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11 als Signal für die Fahrer aller Fahrzeuge im Bereich vor der Engstelle 4 zur erhöhten Vorsicht. Fakultativ folgt ein Registrierschritt 29, bei dem das Kennzeichen des zweiten Fahrzeugs 6 registriert wird und das System die Daten an die zuständige Verkehrsbehörde übermittelt. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 21 erfolgt ein weiterer Prüfschritt 30, der prüft, ob der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 sein wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 30 erfolgt der Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 30 erfolgt ein Ausgabeschritt 31 der Fahranweisung „langsamer“ über die Informationsausgabeeinheit 10 und der Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheit 11. Danach kommt der Prüfschritt 32, in dem geprüft wird, ob der Abstand zwischen dem zweiten Fahrzeug 6 und dem ersten Fahrzeug 5 so groß wie oder größer als die vierfache Fahrzeuglänge des zweiten Fahrzeugs 6 sein wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 32 erfolgt ein Prüfschritt 33, der prüft, ob mit den aktuellen Geschwindigkeiten des zweiten Fahrzeugs 6 und des ersten Fahrzeugs 5 das zweite Fahrzeug 6 in 100 m Entfernung zur Engstelle 4 noch vor dem ersten Fahrzeugs 5 fahren wird. Bei positiver Vorhersage des Prüfschritts 33 erfolgt der Ausgabeschritt 23 der Ausgabe der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheit 10. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 33, also wenn in 100 m Entfernung zur Engstelle 4 das erste Fahrzeug 5 vor dem zweiten Fahrzeug 6 fahren wird, folgt fakultativ ein Registrierschritt 34, bei dem das Kennzeichen des ersten Fahrzeugs 5 registriert wird und das System die Daten an die zuständige Verkehrsbehörde übermittelt. Es erfolgt der Ausgabeschritt 23 der Fahranweisung „Geschwindigkeit konstant“ über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11. Bei negativer Vorhersage des Prüfschritts 32 gibt das Fahrerinformationssystem 7 keine fahrzeugspezifischen Fahranweisungen mehr aus, sondern es erfolgt als Ausgabeschritt 35 die Ausgabe von blinkendem rotem Licht über die Informationsausgabeeinheiten 10, 11 als Signal für die Fahrer aller Fahrzeuge 5, 6 im Bereich vor der Engstelle 4 zur erhöhten Vorsicht. Fakultativ folgt ein Registrierschritt 36, bei dem das Kennzeichen des ersten Fahrzeugs 5 registriert wird und das System die Daten an die zuständige Verkehrsbehörde übermittelt.
In 3 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Fahrerinformationssystems 7 über der ersten Fahrspur 1 und der zweiten Fahrspur 2 gezeigt, das im Bereich der Fahrbahnverengung 4 und noch vor der Fahrspur 3 angebracht ist. Mittig über beiden Fahrspuren 1, 2 befindet sich die Sensoreinheit 8, welche die erfassten Daten an die Rechnereinheit 9 weitergibt. Die Rechnereinheit 9 berechnet dann eine günstige Reihenfolge der ankommenden Fahrzeuge und gibt entsprechende Signale an die Informationsausgabeeinheiten 10, 11. Die Informationsausgabe erfolgt dann durch die über den Fahrspuren 1, 2 angeordneten zentralen Informationsausgabeeinheiten 10, 11, die beispielsweise als Displays ausgestaltet sind, und zwar insofern, dass je nach Verkehrslage den ankommenden Fahrzeugen durch Lichtsignale, Symboldarstellungen oder durch eine Anzeige in Textform spezifische Fahranweisungen gegeben werden. Die Anzeige eines grünen Lichts, eines grünen Pfeils mit der Spitze nach oben oder der Wörter „Geschwindigkeit konstant“ auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 10 bedeutet hierbei, dass der Fahrer eines Fahrzeugs auf der ersten Fahrspur 1 mit seiner momentanen Geschwindigkeit weiterfahren soll. Die Anzeige eines gelben Lichts, eines gelben waagerechten Balkens oder der Wörter „langsamer“ auf der zentralen Informationsausgabeeinheit 11 bedeutet hierbei, dass der Fahrer eines Fahrzeugs auf der zweiten Fahrspur 2 sein Fahrzeug verlangsamen soll.
Zusätzlich kann das Fahrerinformationssystem 7 über eine Schnittstelle 12 verfügen, mit der es Fahrinformationen drahtlos an Fahrzeuge oder an eine erste dezentrale Informationsausgabeeinheit 13 und eine zweite dezentrale Informationsausgabeeinheit 14, die beide seitlich der ersten Fahrspur 1 angebracht sind und an eine dritte dezentrale Informationsausgabeeinheit 15 und eine vierte dezentrale Informationsausgabeeinheit 16, die beide seitlich der zweiten Fahrspur 2 angebracht sind, versenden kann. Diese dezentralen Informationsausgabeeinheiten 14, 15, 16, 17 können seitlich an den Fahrspuren 1, 2 in einem bestimmten Abstand und in beliebiger Anzahl angebracht sein. Ihre Anzahl und ihr Abstand zueinander ist so gewählt, dass es gewährleistet ist, dass Fahrer der Fahrzeuge 5, 6 die für sie spezifische Fahranweisung bzw. -information auch tatsächlich erfassen können. Vorzugsweise zeigen die dezentralen Informationsausgabeeinheiten 14, 15 die gleichen Informationen an wie die zentrale Informationsausgabeeinheit 10 und die dezentralen Informationsausgabeeinheiten 16, 17 die gleichen Informationen an wie die zentrale Informationsausgabeeinheit 11.
In 4 ist eine schematische Darstellung einer Kommunikationseinheit 40 für ein Fahrzeug oder einer dezentralen Informationsausgabeeinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einem Fahrerinformationssystem 7 gezeigt. Sie besteht aus einer Sende- und Empfangseinheit 41 zum Senden und Empfangen von Signalen, einer Signalverarbeitungseinheit 42 zum Verarbeiten von Signalen und einer Ausgabeeinheit 43 zur Ausgabe von Fahranweisungen an eine Anzeigeeinheit. Diese Anzeigeeinheit kann beispielsweise als zentrales Display oder als ein Head-Up-Display ausgestaltet sein. Darüber hinaus können die Fahranweisungen an den Fahrer als Trajektorien, die beispielsweise im Head-Up-Display als auf die Fahrbahn projizierte Pfeile dargestellt werden, ausgegeben werden. Ferner ist es denkbar, dass die Fahranweisungen spezifische Geschwindigkeitsvorgaben enthalten, die beispielsweise durch das Head-Up-Display in den Sichtbereich des Fahrers projiziert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009027535 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben mindestens eines Fahrerinformationssystem (7) für Engstellen (4) im Straßenverkehr mit folgenden Verfahrensschritten: – Erfassen einer Verkehrsszene in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder im Bereich einer Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße durch eine Sensoreinrichtung (8); – Detektion von Fahrzeugen (5, 6) in dem Bereich; – Berechnen einer Reihenfolge der erfassten Fahrzeuge (5, 6) zur Durchfahrt durch den Bereich der Fahrbahnverengung oder durch den Bereich der Fahrspurreduzierung durch eine Rechnereinheit (9); – Bereitstellen von spezifischen Fahranweisungen an Fahrer der erfassten Fahrzeuge (5, 6) über eine Informationsausgabeeinheit (10, 11).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerinformationssystem (7) über eine Schnittstelle (12) Fahranweisungen an ein Fahrzeug (5, 6) zur Ausgabe der Fahranweisungen in dem Fahrzeug (5, 6) überträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahranweisungen durch eine Anzeige (43) im Fahrzeug, insbesondere ein Head-Up-Display ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fahranweisungen als Trajektorien mittels Pfeilen ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fahranweisungen als Geschwindigkeitsvorgaben ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsvorgaben fahrzeugspezifisch sind und von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Geschwindigkeiten des vorausfahrenden und nachfolgenden Fahrzeugs sowie vom Abstand des Fahrzeugs zum vorausfahrenden und nachfolgenden Fahrzeugs abhängen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Fahrzeugen in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder im Bereich einer Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße eine Identifizierung der Fahrzeuge in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder im Bereich einer Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße umfasst.
Fahrerinformationssystem (7) für Engstellen (4) im Straßenverkehr mit – Einer Sensoreinrichtung (8) zum Erfassen einer Verkehrsszene in einem Bereich einer Fahrbahnverengung oder im Bereich einer Fahrspurreduzierung einer mehrspurigen Straße; – Detektionseinheit zur Detektion von Fahrzeugen (5, 6) in dem Bereich; – Recheneinheit (9) zur Bestimmung einer Reihenfolge der erfassten Fahrzeuge zur Durchfahrt durch den Bereich der Fahrbahnverengung oder durch den Bereich der Fahrspurreduzierung; – Informationsausgabeeinheit (10, 11) zum Bereitstellen von spezifischen Fahranweisungen an Fahrer der erfassten Fahrzeuge (5, 6).
Fahrerinformationssystem (7) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinheit (10, 11) über mindestens ein zentrales Display an oder über jeder Fahrspur (1, 2) verfügt.
Kommunikationseinheit (40) für Fahrzeuge (5, 6) zur drahtlosen Kommunikation mit dem Fahrerinformationssystem (7) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 mit – Einer Empfangseinrichtung (41) zum Empfangen von Signalen vom Fahrerinformationssystem; – Einer Signalverarbeitungseinheit (42) zur Verarbeitung der empfangenen Signale – und einer Ausgabeeinheit (43) zur Ausgabe von Fahranweisungen an eine Anzeigeeinheit.
Kommunikationseinheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Sendeeinheit zum Senden einer Bestätigung einer Darstellung der empfangenen Fahranweisungen in einer Anzeigeeinheit des Fahrzeugs (5, 6) an das Fahrerinformationssystem (7).