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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuer- und Erfassungseinrichtung zum Plausibilisieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs in einer Anschlussstelle einer Richtungsfahrbahn einer Straße.
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Stand der Technik
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Falschfahrer, auch als Geisterfahrer bezeichnet, verursachen im Fall eines Unfalls Tote, Verletzte und erheblichen Sachschaden. Unter einer Falschfahrt wird hier das Fahren entgegen der vorgeschriebenen Fahrtrichtung auf einer Richtungsfahrbahn verstanden. Eine Richtungsfahrbahn ist eine vom Gegenverkehr baulich getrennte Fahrbahn. Richtungsfahrbahnen sind auf Autobahnen oder Schnellstraßen, wie ausgebauten Bundesstraßen, zu finden. Falschfahrten können in Vorwärtsfahrten und Rückwärtsfahrten unterteilt werden, wobei die Vorwärtsfahrten durch eine falsche Auffahrt oder durch Wenden initiiert werden.
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Über die Hälfte der Falschfahrten beginnen an Anschlussstellen von Bundesautobahnen. Gerade bei den Falschfahrten auf Autobahnen kommt es bei Unfällen aufgrund der hohen Fahrgeschwindigkeiten und damit der hohen Kollisionsgeschwindigkeiten häufig zu Unfällen mit Todesfolge.
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Die Erkennung von Falschfahrten über Navigationsgeräte ist nicht immer zuverlässig möglich, da die Informationen des Navigationsgerätes, wie Straßenklasse und -richtung, für die meisten Fälle der Falschfahrten zu spät erfolgen, das heißt, dass sich die Fahrzeuge dann bereits im Fahrschlauch entgegen der Fahrtrichtung befinden.
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Moderne Kraftfahrzeuge verwenden Inertialsensoren, wie Beschleunigungs- und Gierratensensoren, sowie den Lenkwinkel zur Bestimmung des Fahrzeugzustandes, um Sicherheits- und Komfortsysteme zu realisieren. Darüber hinaus verfügt eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen heutzutage über ein internes GPS-Modul, zum Beispiel für ein Navigationssystem oder eine Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs. Bereits jetzt und zukünftig werden immer mehr Kraftfahrzeuge mit Video-Sensorik ausgestattet.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Plausibilisieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs in einer Anschlussstelle einer Richtungsfahrbahn einer Straße umfasst grundsätzlich folgende Schritte:
- – Aktivieren der Plausibilisierung durch Erkennung eines Richtungsmerkmals einer Fahrbahn der Anschlussstelle;
- – Feststellen, ob eine momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild anzeigend ein Verbot der Einfahrt verläuft; und/oder
- – Feststellen, ob eine prädizierte Fahrtroute des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild verläuft.
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Das vorliegende Verfahren betrachtet gezielt das Falschfahrverhalten eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise eines Kraftfahrers bei einer Auffahrt oder in einer Anschlussstelle, da dort die meisten Falschfahrten entstehen. So kann vorteilhafterweise die Falschfahrt bereits vor Auffahrt in die eigentliche Straße oder Richtungsfahrbahn erfindungsgemäß plausibilisiert und/oder detektiert werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht sehr vorteilhaft die Erfassung einer Wirkkette, welche eine Plausibilisierung, das heißt Überprüfung oder Vorprüfung, als Vorbereitung oder Bestandteil einer Detektion oder Erkennung einer Falschfahrt ermöglicht. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bereits als Detektion einer Falschfahrt angesehen und verwendet werden. Die Sicherheit wird durch die Erfassung von Umfelddaten, die Prädiktion des Fahrwegs oder der Fahrroute und/oder der Lenkabsicht erreicht, was die Zuverlässigkeit und Robustheit des Verfahrens erhöht. Dadurch kann die Erfindung unbeabsichtigte Falschfahrten sicher erkennen und die allgemeine Verkehrssicherheit erhöhen. Die Plausibilisierung erlaubt eine erheblich verbesserte Falsch-Positiv-Rate (False-Positive Rate).
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Durch ein Richtungsmerkmal, wie zum Beispiel ein Richtungs- oder Verbotsschild, kann eine dem Fahrzeug vorausliegende Fahrbahn erkannt werden, in die das Fahrzeug nicht einfahren darf. Dabei kann die Fahrbahn direkt durch ein eigenes Richtungsmerkmal oder indirekt durch ein Richtungsmerkmal einer anderen Fahrbahn identifiziert werden. Auf diese Weise wird zunächst die bloße Möglichkeit einer Falschfahrt festgestellt und damit das weitere Verfahren aktiviert. Auf diese Weise können Fehlwarnungen bei normaler Fahrt unterdrückt werden, was die Sicherheit und die Akzeptanz der Nutzer erhöht. Anschließend wird festgestellt, ob die momentane Fahrtrichtung und/oder eine prädizierte Fahrtroute zu einer Falschfahrt führen könnten. So erfolgt bereits im Vorfeld eine schrittweise Plausibilisierung einer Falschfahrt, wodurch die Sicherheit erhöht wird.
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Die momentane Fahrtrichtung kann zum Beispiel definiert werden durch eine verlängerte Längsachse des Fahrzeugs, eine Senkrechte auf eine Vorderseite oder Front des Kraftfahrzeugs oder durch eine Parallele zu den nicht gelenkten Rädern des Fahrzeugs beziehungsweise durch eine Senkrechte auf die Verbindungslinie der beiden Räder. Die momentane Fahrtrichtung ist gewissermaßen eine statische Betrachtung ausgehend von der aktuellen oder momentanen Position des Fahrzeugs. Die prädizierte Fahrtroute oder Trajektorie hingegen kann als dynamische Betrachtung gesehen werden und kann zum Beispiel aus der Fahrtrichtung und einem Lenkwinkel prognostiziert oder berechnet werden oder auf Geschwindigkeit, Lenkwinkel, Inertialsensordaten oder GPS-(Global Positioning System)Daten basieren.
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In einer besonderen Ausführungsform wird festgestellt, ob die momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zwischen zwei links und rechts der Fahrbahn angeordneten Verbotsschildern verläuft; und/oder ob die prädizierte Fahrtroute des Kraftfahrzeugs zwischen zwei links und rechts der Fahrbahn angeordneten Verbotsschildern verläuft. Durch die doppelte Information sowie die Möglichkeit, einen optischen Fluss beider Schilder in den Bilddaten zu verfolgen, wird die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht. Gemäß dem optischen Fluss bewegen sich die Koordinaten des linken Verbotsschildes bei einer Fahrt auf die Schilder zu nach links, während sich die Koordinaten des rechten Verbotsschildes nach rechts bewegen, was leicht festzustellen oder zu detektieren ist.
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Vorteilhafterweise kann das Feststellen oder Erfassen eine Prüfung umfassen, ob die momentane Fahrtrichtung und/oder die prädizierte Fahrtroute eine Verbindungslinie der beiden Verbotsschilder schneidet. Dies ermöglicht eine einfach und schnell auszuführende Bildverarbeitung, was die Robustheit des Verfahrens erhöht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass für das Aktivieren und/oder das Feststellen mindestens ein Sensor, vorzugsweise ein optischer Sensor wie eine Videokamera, des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Da in den meisten Kraftfahrzeugen inzwischen verschiedene Sensoren verbaut sind, können diese beziehungsweise deren Signale einfach für das Verfahren verwendet werden. Die Signale können direkt oder indirekt, wie zum Beispiel verarbeitet oder als Basis für abgeleitete Größen oder Werte, verwendet werden. Als Sensoren können zum Beispiel Bildsensoren, umfassend Kameras oder Videokameras, Radarsensoren, Beschleunigungssensoren, Radsensoren, Lenkwinkelsensoren, GPS-Geräte, aber auch Navigationsgeräte oder diese und andere Daten verarbeitende Rechner- oder Steuereinheiten verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von zwei Sensortypen, wie zum Beispiel einer Video-Sensorik und eines Navigationsmoduls, da sich die beiden Typen ergänzen. Dies erhöht die Sicherheit und Robustheit des Verfahrens.
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Für das Aktivieren kann erfasst werden, ob sich das Kraftfahrzeug auf einer Gegenfahrbahn befindet. Dieses relativ schnell zu erfassende Kriterium kann entweder zusätzlich für die Plausibilisierung oder als Startkriterium für die Plausibilisierung verwendet werden. Auf beide Arten kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht werden. Dieses Kriterium kann mittels Sensorik, wie zum Beispiel einer Video-Sensorik, oder einem Navigationsgerät oder -modul erfasst werden.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Richtungsmerkmal der Fahrbahn ein Straßenschild ist. Da auch die weiteren Verfahrensschritte Straßenschilder erkennen, ist auch hier die Verwendung eines Straßenschildes als Richtungsmerkmal vorteilhaft, alternativ können auch Fahrbahnmarkierungen und/oder Straßenbegrenzungen verwendet werden. Besonders vorteilhaft kann ein auch später verwendetes Einfahrverbotsschild als Richtungsmerkmal der Fahrbahn vorgesehen sein.
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Auch ist es möglich, dass das oder die Verbotsschilder von dem Kraftfahrzeug mit Licht angestrahlt werden und für den oder die Schritte des Feststellens die Reflektion erfasst wird. Das Anstrahlen mit Licht, zum Beispiel durch einen Blinker, ein Fernlicht oder mit kodierten Lichtsignalen auch beispielsweise von Spot-Beams, kann zur weiteren Plausibilisierung verwendet werden. Das Anstrahlen oder die Beleuchtung kann die Erkennung des Verbotsschildes vor allem bei Dunkelheit oder schlechten Wetterbedingungen verbessern.
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Weiterhin kann nach Passieren des Verbotsschildes ein entgegen der momentanen Fahrtrichtung gerichtetes Ausfahrtsschild detektiert werden. Nach Passieren des Verbotsschildes beziehungsweise nach Durchfahren eines entsprechenden Schilderpaares befindet sich das Kraftfahrzeug auf einer falschen Fahrbahn oder sogar bereits Richtungsfahrbahn. Nun kann bereits eine Falschfahrt festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann weiter plausibilisiert werden durch Erkennen oder Detektieren eines Ausfahrtsschildes, welches dann für den Gegenverkehr des Falschfahrers installiert ist. Beispielsweise kann eine Richtungsangabe des Ausfahrtsschildes, wie ein Pfeil auf dem Schild oder eine Pfeilform des Schildes, die entgegen der momentanen Fahrtrichtung des Falschfahrers gerichtet ist, als weitere Plausibilisierung einer Falschfahrt verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann nach Passieren des Verbotsschildes ein Mittelstreifen der Straße rechts der momentanen Fahrtrichtung und/oder der prädizierten Fahrtroute detektiert werden. Wie oben beschrieben befindet sich das Kraftfahrzeug nun auf einer Falschfahrt. Alternativ oder zusätzlich kann weiter plausibilisiert werden durch Erkennen oder Detektieren eines Mittelstreifens auf der rechten oder Beifahrerseite (für Rechtsverkehr). Der Mittelstreifen kann zum Beispiel eine Betonwand sein.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass jede Feststellung und/oder Detektion ein Plausibilisierungskriterium erfasst und wobei jedem Plausibilisierungskriterium ein Prozentsatz für das Ermitteln der Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt zugeordnet ist. Dann kann durch einfache Addition der Prozentsätze, die voneinander unabhängig oder mit einer bedingten Gewichtung versehen sein können, schnell und sicher die Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt bestimmt werden. So kann die Robustheit und Zuverlässigkeit des Verfahrens und damit die Sicherheit von Fahrzeug und Insassen erhöht werden.
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Erfindungsgemäß wird eine Steuer- und Erfassungseinrichtung zum Plausibilisieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs in einer Anschlussstelle einer Richtungsfahrbahn einer Straße zur Verfügung gestellt, umfassend Mittel zum Aktivieren der Plausibilisierung, eingerichtet zur Erkennung eines Richtungsmerkmals einer Fahrbahn der Anschlussstelle und Mittel zum Feststellen, ob eine momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild anzeigend ein Verbot der Einfahrt verläuft und/oder Mittel zum Feststellen, ob eine prädizierte Fahrtroute des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild verläuft. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie oben beschrieben.
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Das Mittel zum Aktivieren kann einen Bildsensor, wie eine Kamera für Einzelbilder oder eine Videokamera für Filmsequenzen, umfassen, der die Schilder und die Bewegung der Schilder relativ zu dem Fahrzeug sowie die Bewegung von Objekten, wie einem oder mehreren Schildern im Bild, auch optischer Fluss genannt, gut erkennen kann und somit eine solide Grundlage für das Verfahren liefern kann. Das oder die Mittel zum Feststellen kann eine Steuerung oder ein Steuergerät oder eine geeignete Recheneinheit umfassen.
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Die Schritte des Feststellens oder Detektierens beziehungsweise die Plausibilisierungskriterien umfassen die Gruppe: Feststellen, ob eine momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild verläuft; Feststellen, ob eine prädizierte Fahrtroute des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild verläuft; Feststellen, ob die momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zwischen zwei links und rechts der Fahrbahn angeordneten Verbotsschildern verläuft; Feststellen, ob die prädizierte Fahrtroute des Kraftfahrzeugs zwischen zwei links und rechts der Fahrbahn angeordneten Verbotsschildern verläuft; Feststellen, ob eine Reflexion des oder der Verbotsschilder erfasst wird; Feststellung eines optischen Flusses des oder der Verbotsschilder; Feststellung eines Winkels zwischen der momentanen Fahrtrichtung und/oder der prädizierten Fahrtroute mit einer Verbindungslinie zwischen den Verbotsschildern und/oder einer Hilfslinie an einem Verbotsschild; Feststellen, ob sich das Kraftfahrzeug auf einer Gegenfahrbahn befindet; Feststellen, ob das oder die Verbotsschilder passiert worden sind; Feststellen, ob nach Passieren des Verbotsschildes ein entgegen der momentanen Fahrtrichtung gerichtetes Ausfahrtsschild detektiert wird; Feststellen, ob nach Passieren des Verbotsschildes ein Mittelstreifen der Straße rechts der momentanen Fahrtrichtung und/oder der prädizierten Fahrtroute detektiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mindestens einen, vorzugsweise mehrere, der Schritte aus der genannten Gruppe.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Anschlussstelle einer Richtungsfahrbahn,
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2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuer- und Erfassungseinrichtung, und
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3 in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren zum Plausibilisieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Straße oder Autobahn 1 mit zwei baulich voneinander getrennten Richtungsfahrbahnen 2, sowie eine Anschlussstelle 3. Die Anschlussstelle 3 hat eine Auffahrrampe 4 und eine Abfahrrampe 5. Ausgehend von einer gemeinsamen Fahrbahn 6 dient die Auffahrrampe 4 oder Auffahrt zur Auffahrt auf die Richtungsfahrbahn 2 der Autobahn 1, während die Abfahrrampe 5 oder Abfahrt zum Verlassen der Richtungsfahrbahn 2 dient.
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Ein falsch fahrendes Fahrzeug oder Falschfahrer 7 ist in einer ersten Position 8 und einer zweiten Position 9 dargestellt. In der ersten Position 8 befindet sich das Fahrzeug 7 noch auf der Fahrbahn 6, was als Vorbereitung zu einer Falschfahrt oder auch schon als Falschfahrt angesehen werden kann. In der zweiten Position 9 ist das Fahrzeug 7 bereits im Abbiegen in die Abfahrrampe 5 begriffen, welche baulich getrennt von der Auffahrrampe 4 ist.
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Unter dem Begriff Fahrzeug oder Kraftfahrzeug werden hier sämtliche angetriebenen Verkehrsmittel, wie zum Beispiel Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Motorräder usw., verstanden.
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Im Bereich der zweiten Position 9 befindet sich ein Schilderpaar 10 mit den Verkehrszeichen „Einfahrt verboten“ gemäß Schild 267 der Straßenverkehrsordnung (StVO). Ein erstes Verbotsschild 10a befindet sich rechts neben der Fahrbahn der Abfahrrampe 5 und ein zweites Verbotsschild 10b befindet sich links neben der Fahrbahn der Abfahrrampe 5. Die beiden Schilderpaare sind durch eine virtuelle Verbindungslinie 10c miteinander verbunden. Die Verbindungslinie 10c ist nicht auf die Fahrbahn 5 aufgebracht, sondern wird im Rahmen der Plausibilisierung erzeugt und verwendet, zum Beispiel in einem Bildverarbeitungssystem, das Bildsignale einer Videokamera des Kraftfahrzeugs 7 erhält. Die Verbindungslinie 10c verläuft genau oder annähernd senkrecht zu der Fahrbahn 5. Aus Sicht des Falschfahrers 7 befindet sich ein Ausfahrtsschild 11 gemäß Schild 333 der Straßenverkehrsordnung hinter dem Schilderpaar 10.
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Das Kraftfahrzeug 7 hat ausgehend von seiner aktuellen Position eine momentane Fahrtrichtung oder ein Heading 12 sowie eine prädizierte Fahrtroute oder einen prognostizierten Fahrweg 13. Basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs 7, sowie weiteren Parametern, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit, dem Lenkwinkel oder der Beschleunigung, ist die prädizierte Route oder die Trajektorie 13 des Fahrzeugs 7 dargestellt. Der Begriff prädizierte oder vorhergesagte Route oder Fahrtroute umfasst die voraussichtlich in naher Zukunft zurückzulegende Strecke. Die in Zukunft zurückzulegende Strecke kann zum Beispiel durch den Erfassungsbereich eines Sensors, einen festen Betrag in Metern wie zum Beispiel zwischen 0 und 50 Metern, vorzugsweise zwischen 0 und 20 Metern, oder durch einen von der Geschwindigkeit abhängigen Wert wie zum Beispiel den Bremsweg zum Stillstand definiert werden.
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Ein Mittelstreifen 14 trennt zwei Richtungsfahrbahnen der Straße 1, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur eine Richtungsfahrbahn 2 dargestellt ist. Der Mittelstreifen 14 kann eine Betonwand, Leitplanken, Markierungspfosten, Sichtschutz und/oder Bepflanzung enthalten.
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In 2 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 7 dargestellt, welches beispielsweise dem Falschfahrer 7 aus 1 entspricht. Entsprechend ist für das Kraftfahrzeug 7 gestrichelt die momentane Fahrtrichtung 12 sowie die prädizierte Fahrtroute 13 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 7 umfasst eine Steuer- und Erfassungseinrichtung zum Plausibilisieren einer Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 7 in der Anschlussstelle 3 der Richtungsfahrbahn 2 der Straße 1.
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Das Kraftfahrzeug 7 beziehungsweise die Steuer- und Erfassungseinrichtung umfasst mindestens einen Sensor 15, der hier beispielhaft für eine Vielzahl von Sensoren dargestellt ist. Der Sensor 15 kann zum Beispiel ein Bildsensor, ein Radarsensor, ein Beschleunigungssensor, ein Radsensor, ein Lenkwinkelsensor, ein GPS-Gerät oder ähnliches sein. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug 7 eine Video-Sensorik sowie zusätzliche weitere Sensoren.
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Das Kraftfahrzeug 7 beziehungsweise die Steuer- und Erfassungseinrichtung umfasst ferner ein Navigationsgerät 16 und eine Steuerung 17. Die Steuerung 17 steht mit dem Sensor 15 und dem Navigationsgerät 16 in Kommunikation, dies kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Ebenso ist die Steuerung mit einer Kommunikationsschnittstelle 18 verbunden, welche dazu eingerichtet ist, mit einer externen Einrichtung 19, wie einem zentralen Server, zu kommunizieren. Ferner enthält das Kraftfahrzeug 7 beziehungsweise die Steuer- und Erfassungseinrichtung einen Speicher 20, der ebenfalls mit der Steuerung 17 in Verbindung steht. Der Speicher 20 dient zum Beispiel zum Speichern von Daten wie Vergleichs- oder Plausibilisierungswerten für Richtungsmerkmale oder -informationen sowie Schildern.
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Der Sensor 15, das Navigationsgerät 16, die Steuerung 17, die Kommunikationsschnittstelle 18 und der Speicher 20 können – wie hier dargestellt – als selbstständige Einheiten ausgebildet sein, oder sie können in einer oder mehreren Einheiten integriert sein. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass jeder Bestandteil als Hardware ausgeführt ist, ebenso können einzelne Funktionen als Softwareroutinen oder Programme realisiert sein.
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Mittels der Kommunikationsschnittstelle 18 können dem Kraftfahrzeug 7 beziehungsweise der Steuer- und Erfassungseinrichtung Informationen, wie Kartendaten, und/oder Funktionalitäten, wie ein Zugriff auf Programme der externen Einrichtung 19, zur Verfügung gestellt werden.
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Anhand von 3 wird nun in Zusammenschau mit den 1 und 2 ein Verfahren zum Plausibilisieren einer Falschfahrt eines Kraftfahrzeugs 7 beziehungsweise die Wirkkette beschrieben.
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In einem ersten Schritt 100 wird das Verfahren beziehungsweise die weiteren Verfahrensschritte zur Plausibilisierung aktiviert. Diese Aktivierung erfolgt durch Erkennung eines Richtungsmerkmals, wie einem „Einfahrt verboten“-Schild 10a der Fahrbahn 5 der Anschlussstelle 3. Darüber hinaus kann für das Aktivieren erfasst werden, ob sich das Kraftfahrzeug 7 auf einer Gegenfahrbahn befindet. Auch diese Erfassung, ob sich das Kraftfahrzeug 7 auf einer Gegenfahrbahn befindet, fällt unter die Erkennung eines Richtungsmerkmals.
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Im Folgenden werden mehrere Feststellungs- oder Erkennungsschritte 110 bis 150 beschrieben, die zeitlich parallel und/oder zeitlich hintereinander ablaufen oder durchgeführt werden können.
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Das Aktivieren der Plausibilisierung erfolgt, sobald der Bildsensor 15 des Kraftfahrzeugs 7 das Verbotsschild 10a und/oder 10b detektiert. Dazu ist es zunächst unwichtig, ob sich das Kraftfahrzeug 7 auf der korrekten Fahrspur der Zufahrt 4 oder, wie in 1 dargestellt, auf der nicht korrekten Fahrspur 5 der Abfahrt befindet. Die Aktivierung erfolgt beispielsweise an der Position 8 des Kraftfahrzeugs 7.
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In einem zweiten Schritt 110 wird festgestellt, ob eine momentane Fahrtrichtung 12 des Kraftfahrzeugs 7 in Richtung einer Fahrbahn 5 mit mindestens einem Verbotsschild 10a, welches ein Verbot der Einfahrt in die Fahrbahn 5 anzeigt, verläuft. Dieser Schritt der Plausibilisierung einer Falschfahrt betrachtet ein erstes Plausibilisierungskriterium und kann beispielsweise im Rahmen einer Bildverarbeitung durchgeführt werden. Diese Bildverarbeitung kann, wenn lediglich ein Verbotsschild 10a vorhanden ist, eine Hilfslinie erzeugen, die ausgehend von dem Verbotsschild 10a senkrecht oder in etwa senkrecht die Fahrbahn 5 schneidet. Diese nicht dargestellte Hilfslinie entspricht der Verbindungslinie 10c in 1. Anschließend wird festgestellt, ob die momentane Fahrtrichtung 12 des Kraftfahrzeugs 7 diese Hilfslinie schneidet.
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Für den Fall, dass zwei Verbotsschilder 10a und 10b beiderseits der Fahrbahn 5 angeordnet sind, wird eine Verbindungslinie 10c, welche die Fahrbahn 5 in etwa senkrecht schneidet, zwischen den beiden Verbotsschildern 10a und 10b erzeugt. Anschließend wird wiederum geprüft, ob die momentane Fahrtrichtung 12 des Kraftfahrzeugs 7 diese Verbindungslinie 10c schneidet.
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Wird festgestellt, dass die momentane Fahrtrichtung oder das Heading 12 des Kraftfahrzeugs 7 die Hilfslinie oder die Verbindungslinie 10c schneidet, so liegt ein potenziell falsch fahrendes Fahrzeug 7 vor. Nun kann entschieden werden, ob erst weitere Plausibilisierungsschritte durchgeführt werden sollen und/oder ob bereits zum Beispiel Warnhinweise an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 7 ausgegeben werden sollen. Als weitere Plausibilisierung kann die Zeitdauer, für welche die momentane Fahrtrichtung 12 die Verbindungslinie 10c schneidet, dienen. Liegt zum Beispiel für einige oder mehrere Sekunden, wie etwa für bis zu 10, vorzugsweise 5 Sekunden, ein Schnitt von momentaner Fahrtrichtung 12 und Verbindungslinie 10c vor, so kann von einer potenziellen Falschfahrt ausgegangen werden. Bei einer Feststellung eines Schnittes zum Beispiel für lediglich eine Sekunde kann zum Beispiel von einem Ausweichmanöver des Fahrzeugs 7 ausgegangen werden, was nicht unbedingt zur einer Falschfahrt führt.
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Vorliegend werden die einzelnen Feststellungs- oder Plausibilisierungsschritte parallel betrachtet, wobei zum Beispiel bei einer gewissen Anzahl, zum Beispiel zwei oder drei, festgestellter Plausibilisierungskriterien eine Falschfahrt erkannt wird. Ebenso kann vorgesehen sein, jedes Plausibilisierungskriterium mit einem Prozentwert zu versehen, die dann bei erfolgter Feststellung aufsummiert werden. Ab einem vorgegebenen Wert wird dann eine Falschfahrt festgestellt.
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In einem dritten Schritt 120 wird zunächst eine prädizierte oder prognostizierte Fahrtroute 13 des Kraftfahrzeugs 7 berechnet oder geschätzt. Die prädizierte Fahrtroute oder Trajektorie 13 wird auf Basis von Informationen, wie zum Beispiel Standort, Geschwindigkeit, Lenkwinkel, Inertialsensordaten und/oder GPS-Daten ermittelt. Anschließend wird festgestellt, ob diese prädizierte Fahrtroute 13 ebenfalls in Richtung einer Fahrbahn 5 mit mindestens einem Verbotsschild 10a verläuft. Diese Feststellung kann analog wie zu dem Schritt 110 erfolgen. Im Vergleich zu der momentanen Fahrtrichtung 12 erlaubt die prädizierte Fahrtroute 13 eine genauere beziehungsweise in die nahe Zukunft gerichtete Abbildung der Bewegung des Kraftfahrzeugs 7. Es ist möglich, lediglich einen der beiden Schritte 110 und 120 oder beide auszuführen.
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Zusätzlich kann die Falschfahrt plausibilisiert werden durch die Verfolgung des optischen Flusses des oder der Verbotsschilder 10a, 10b. Dabei wird die Bewegung des Objektes Verbotsschild 10a und/oder 10b im Bild verfolgt. Dies kann über die Betrachtung der Bildkoordinaten oder eines Bewegungsvektors im Bild geschehen. Auch so kann während der Annäherung an das Schilderpaar 10 beziehungsweise an ein Einzelschild 10a durch den optischen Fluss des Schildes eine Falschfahrt plausibilisiert werden.
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Darüber hinaus kann der Winkel zwischen der momentanen Fahrtrichtung 12 und/oder der prädizierten Fahrtroute 13 mit der Verbindungslinie 10c beziehungsweise der Hilfslinie verfolgt werden. In der in 1 dargestellten Situation ist dieser Winkel zunächst ungleich 90 Grad. Bei weiterer Annäherung des Kraftfahrzeugs 7, zum Beispiel von Position 8 auf Position 9, läuft der Schnittwinkel immer mehr auf 90 Grad zu. Unmittelbar vor oder während der Durchfahrt des Kraftfahrzeugs 7 durch das Schilderpaar 10 ist der Schnittwinkel dann 90 Grad. Damit kann auch über diese Winkelinformation eine Plausibilisierung der Falschfahrt erfolgen.
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Bereits nun, zum Beispiel in der Position 9, wenn das Kraftfahrzeug 7 sich in direkter Zufahrt auf das Schilderpaar 10 befindet und ein Umkehren oder Bremsen aufgrund der geringen Entfernung nicht mehr möglich ist, kann eine Falschfahrt detektiert oder festgestellt werden. Dann kann entschieden werden, ob noch weitere Plausibilisierungsschritte durchgeführt werden sollen und/oder ob bereits jetzt Warnhinweise an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 7 ausgegeben werden sollen beziehungsweise aktiv in den Betrieb des Kraftfahrzeugs 7 eingegriffen werden soll. Diese Entscheidung kann auf einem diesem Schritt zugeordneten Prozentwert basieren.
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In einem weiteren Schritt 130 werden das oder die Verbotsschilder 10a, 10b von dem Kraftfahrzeug 7 mit Licht angestrahlt und die Reflexion der Verbotsschilder 10a, 10b wird zur Plausibilisierung einer Falschfahrt erfasst. Dieser optionale Schritt kann zum Beispiel während der beiden Schritte 110, 120 ausgeführt werden.
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In einem weiteren Schritt 140, der nach Passieren des Verbotsschildes 10a beziehungsweise nach Überqueren der Verbindungslinie 10c ausgeführt wird, wird ein entgegen der momentanen Fahrtrichtung des Falschfahrers 7 gerichtetes Ausfahrtsschild 11 detektiert. Damit erfolgt ein weiterer Plausibilisierungsschritt, bevor das Kraftfahrzeug 7 auf die eigentliche Richtungsfahrbahn 2 in einer Falschfahrt auffährt. Auch bei Feststellung oder positivem Ergebnis dieses Plausibilisierungskriteriums können weitere Plausibilisierungsschritte durchgeführt werden, und/oder eine Falschfahrt kann festgestellt werden.
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In einem weiteren Schritt 150, der ebenfalls nach Passieren des Verbotsschildes 10a, 10b durchgeführt wird, wird ein Mittelstreifen 14 der Straße 1 rechts der momentanen Fahrtrichtung 12 und/oder der prädizierten Fahrtroute 13 detektiert. Dadurch kann festgestellt werden, ob das Kraftfahrzeug 7 sich am Ende der Fahrspur 5 beziehungsweise bereits auf der Richtungsfahrbahn 2 befindet. Je nach Winkel der Fahrbahn 5 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs 7 kann der Mittelstreifen 14 sowohl links und rechts der momentanen Fahrtrichtung 12 beziehungsweise der prädizierten Fahrtroute 13 erkannt werden. Dann kann vorgesehen sein, dass anhand des Winkels zu dem Mittelstreifen 14 beziehungsweise anhand der Größe oder des Bildanteils des Mittelstreifens 14 im linken beziehungsweise rechten Bereich des Bildes eine Falschfahrt plausibilisiert wird.
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Ergibt die Plausibilisierung, das heißt Bewertung oder Überprüfung, der Informationen, dass diese zuverlässig sind, beziehungsweise dass ein gewisser Teil davon zuverlässig ist, kann in einem weiteren Schritt 160 die Falschfahrt detektiert werden.
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Zunächst kann in dem Schritt 160 eine Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt ermittelt werden und zwar basierend auf mindestens einem der Erkennungsschritte 110, 120, 130, 140 oder 150. Die dazu eventuell durchzuführende Verarbeitung oder Verrechnung von Sensordaten kann entweder im Kraftfahrzeug 7, beispielsweise in der Steuerung 17, oder in einer externen Einrichtung 19 erfolgen.
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Generell kann das Verfahren zur Plausibilisierung einer Falschfahrt derart betrachtet werden, dass das für jeden Erkennungsschritt oder Plausibilisierungsschritt 110, 120, 130, 140 und 150 ein unterschiedliches Plausibilisierungskriterium betrachtet wird. Für jedes dieser Plausibilisierungskriterien, wie zum Beispiel die Feststellung, ob eine momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in Richtung einer Fahrbahn mit mindestens einem Verbotsschild verläuft, wird zunächst ein Mess- oder Sensorwert erfasst. Dies können zum Beispiel in diesem Fall ein Kamerabild enthaltend das Verbotsschild 10a oder bereits verarbeitete oder vorverarbeitete Sensordaten, wie zum Beispiel die Erkennung des Schildes oder der optische Fluss sein. Anschließend wird dieser Messwert mit einem vorgegebenen Plausibilisierungswert, der zum Beispiel in dem Speicher 20 des Kraftfahrzeugs 7 oder in der externen Einrichtung 19 abgelegt sein kann, verglichen. Im Fall eines Verbotsschildes 10a kann dieser Plausibilisierungswert zum Beispiel die Dimensionen, die Form und/oder den Inhalt des Verbotsschildes 10a umfassen.
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Basierend auf diesem Vergleich kann nun jedes Plausibilisierungskriterium bewertet werden. Dies kann rein digital geschehen, das heißt, dass bei einer Erfüllung oder Verletzung eines Plausibilitäts- oder Plausibilisierungskriteriums dieses den Wert 1 annimmt, während es ansonsten den Wert 0 hat. Alternativ kann vorgesehen sein, diese Bewertung prozentual vorzunehmen, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Zuverlässigkeit und/oder der Aussagekraft der Sensordaten.
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Des Weiteren kann jedem Plausibilisierungskriterium beziehungsweise jedem Erfassungsschritt 110 bis 150 ein Prozentsatz oder eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet sein. So kann beispielsweise jedem Schritt 110 bis 150 ein Prozentwert von 20 % zugeordnet sein. Es ist auch möglich, dass den einzelnen Schritten 110 bis 150 unterschiedliche Prozentwerte oder Prozentsätze zugeordnet sind. So können beispielsweise in einer Wirkkette hintereinander angeordnete Plausibilitätskriterien mit zunehmendem Fortschritt in der Wirkkette mit einem höheren Prozentsatz versehen sein. Eine derartige Wirkkette kann die Feststellung der momentanen Fahrtrichtung, dann die Feststellung der prädizierten Fahrtroute und anschließend die Feststellung des Passierens des Verbotsschildes 10a, 10b sein. Beispielsweise könnten dann der erste Schritt mit 10 %, der zweite Schritt mit 20 % und der dritte Schritt mit 30 % gewichtet oder behaftet sein.
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Basierend auf den verschiedenen Prozentsätzen oder Prozentwerten wird nun die Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt ermittelt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass für alle erfüllten Plausibilitätskriterien die Prozentsätze addiert werden, wodurch sich dann direkt die Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt ergibt. So ergibt sich beispielsweise bei einem Prozentsatz von je 20 % bei drei erfüllten Plausibilitätskriterien eine Wahrscheinlichkeit einer Falschfahrt von 60 %.
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Ein einem weiteren Schritt 170 kann nun basierend auf der Wahrscheinlichkeit eine Falschfahrt festgestellt oder detektiert werden. Dazu kann die ermittelte Wahrscheinlichkeit mit einem vorgegebenen, auch anpassbaren, Grenzwert verglichen werden. Beispielsweise kann dieser Grenzwert 60 % betragen, sodass ab oder bei einer Wahrscheinlichkeit von 60 % eine Falschfahrt detektiert wird. Anschließend können in dem Schritt 170 oder in einem weiteren Schritt Reaktionen auf die Detektion erfolgen. Dies können passive Aktionen, wie Warnungen oder Warnhinweise an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 7, und auch aktive Aktionen, wie zum Beispiel ein Eingriff in die Bewegung und/oder Lenkung des Kraftfahrzeugs 7, umfassen.
