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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation von Verkehrsteilnehmern untereinander bei erkannten möglichen Kollisionen zwischen zwei Verkehrsteilnehmern, sowie Vorrichtungen zu demselben Zweck.
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Heutzutage sind verschiedenartige Ansätze bekannt geworden, wie Unfälle zwischen Fahrzeugen und Fußgängern im Straßenverkehr verhindert werden können.
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Aus der
DE 10 2012 210 202 A1 ist ein Verfahren bekannt, das insbesondere von einem Smartphone ausgeführt wird, das typischerweise von einem Fußgänger mitgeführt wird. Das Verfahren dient dazu, den Fußgänger vor einer möglichen Kollision zu warnen. Dazu sieht das Verfahren in einer Implementierung die folgenden Schritte vor: Empfangen von Signalen, mit deren Hilfe zumindest teilweise die Position und/oder Bewegung des Fahrzeugs bestimmbar ist; Empfangen von Ausgaben, mit deren Hilfe zumindest teilweise die Position und/oder Bewegung des Fußgängers bestimmbar ist, von einem Sensor, der am Fußgänger angeordnet ist; Bestimmen, ob eine Kollision droht; Ausgeben einer Warnung beim Fußgänger, falls das Bestimmen ergibt, dass eine Kollision droht.
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Auf diese Weise wird eine automatische Warnung des Fußgängers erzeugt. Der Fahrer des Fahrzeugs kann ebenfalls über eine vom Fahrzeug erkannte Kollisionsgefahr informiert werden. Die Auflösung dieser Gefahrensituation bleibt allerdings dem Fahrer und dem Fußgänger alleine überlassen. Sofern das Fahrzeug eine hochautomatisierte Fahrt ausführt, also die Längs- und Querregelung des Fahrzeugs selbsttätig übernommen hat, bleibt insofern problematisch, wie die zukünftige hochautomatisierte Fahrt vom Fahrzeug ausgeführt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die oben dargestellte mögliche Kollisionssituation, die zur Unsicherheit im Straßenverkehr führt, eine Auflösungsmöglichkeit bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation von Verkehrsteilnehmern untereinander bei erkannten möglichen Kollisionen zwischen zwei Verkehrsteilnehmern, umfassend: Veranlassen der Ausgebe eines Warnhinweises auf eine erkannte mögliche Kollision für den ersten Verkehrsteilnehmer; Erkennen einer Reaktion des ersten Verkehrsteilnehmers auf die Ausgabe des Warnhinweises; In Antwort auf das Erkennen: Senden eines Erkennungshinweises an einen zweiten Verkehrsteilnehmer, nämlich eines Hinweises darauf, dass eine Reaktion erkannt wurde. Typischerweise wird auch der zweite Verkehrsteilnehmer vor der erkannten möglichen Kollision gewarnt. Das Verfahren wird typischerweise durch eine beim ersten Verkehrsteilnehmer verortete Vorrichtung ausgeführt, insbesondere durch ein sogenanntes Smartphone (also ein Mobiltelefon mit erweiterten Funktionen und Touch-Screen) oder eine Smartwatch (also ein am Handgelenk getragener Miniaturcomputer mit Anzeige und elektronischen Kommunikationsmitteln). Der erste Verkehrsteilnehmer ist typischerweise ein sogenannter Vulnerable Road User, also beispielsweise ein Fußgänger oder Fahrradfahrer, kann aber auch ein Fahrzeug sein. Der zweite Verkehrsteilnehmer ist typischerweise ein Fahrzeug, kann aber auch ein Fußgänger oder Fahrradfahrer sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Erkennungshinweis nur dann an den zweiten Verkehrsteilnehmer gesendet wird, wenn die erkannte mögliche Kollision aufgrund einer Missachtung der gesetzlichen Straßenverkehrsregeln (beispielsweise der StVO) durch den ersten Verkehrsteilnehmer verursacht werden würde.
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Auf diese Weise wird dem zweiten Verkehrsteilnehmer, typischerweise ein Fahrzeug, mitgeteilt, dass der erste Verkehrsteilnehmer, typischerweise ein Fußgänger, über die Gefahr informiert ist und diese zur Kenntnis genommen hat. Falls die Auflösung der Kollisionsmöglichkeit durch den Fußgänger einfach bewerkstelligt werden kann, kann davon ausgegangen werden, dass der Fußgänger die Kollision beispielsweise durch eine Änderung der Laufrichtung oder ein Stehenbleiben am Straßenrand vermeiden wird. Gerade beim hochautomatisierten Fahren kann so die Fahrstrategie vorteilhaft angepasst werden. Statt eine unnötig vorsichtige Fahrstrategie (mit langsamer Geschwindigkeit) zu wählen und gegebenenfalls andere Verkehrsteilnehmer zu behindern, kann im Rahmen einer Risikoabwägung eine normale Fahrstrategie verfolgt werden. Dies kann helfen die Akzeptanz von hochautomatisiertem Fahren zu erhöhen. Gleichzeitig wird von der gegebenen Rückmeldung in vielen Fällen auch der Fußgänger profitieren, da dieser beispielsweise beim Stehen am Straßenrand zum Queren einer Straße nicht unnötig auf ein langsam (hochautomatisiert) vorbeifahrendes Fahrzeug warten muss.
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In gewissen Grenzen übernimmt die mithilfe von (beim Fußgänger angeordneten) Sensoren erkannte Reaktion des Fußgängers die Kommunikation zwischen Fußgänger und Fahrer des Fahrzeugs, die typischerweise mithilfe von Handzeichen bzw. mithilfe von Blickkontakt sattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb insbesondere in Situationen vorteilhaft, in denen die gegenseitige Bestätigung, dass mögliche Kollisionssituationen erkannt wurden, zu dessen Auflösung und zum verbesserten Verkehrsfluss beitragen.
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Selbst im Fall, dass das Fahrzeug nicht hochautomatisiert fährt, bietet das vorgeschlagene Verfahren den Vorteil, dass dem Fußgänger zusätzliche Reaktionsmöglichkeiten bereitgestellt werden, beispielsweise das Quittieren durch eine Geste auf einem Touch Screen oder Sprachkommandos. Eine Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern ist selbst dann möglich, wenn der Sichtkontakt zwischen Fahrer des Fahrzeugs und dem Fußgänger durch eine Verdeckung (beispielsweise durch einen LKW) nicht besteht, da die Reaktion des Fußgängers durch Sensoren beim Fußgänger aufgezeichnet wird.
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Gegebenenfalls kann der Erkennungshinweis nur dann gesendet werden bzw. die Erkennung einer Reaktion überhaupt erst aktiviert werden, wenn die Vermeidung der möglichen Kollision für den ersten Verkehrsteilnehmer möglich erscheint, also durch ein Manöver möglich ist, von dem ausgegangen wird, dass es für den ersten Verkehrsteilnehmer korrekt ausführbar ist (mögliche Manöver und deren Zeitbedarf für einzelne Klassen von Verkehrsteilnehmern können in einer vorgespeicherten Tabelle abgelegt sein). Dazu kann weiter vorgesehen sein, dass eine Klassifikation des ersten Verkehrsteilnehmers stattfindet.
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Unabhängig davon kann vorgesehen sein, dass von einer Vorrichtung beim ersten Verkehrsteilnehmer Informationen über den ersten Verkehrsteilnehmer zum zweiten Verkehrsteilnehmer gesendet werden, wie beispielsweise ob es sich um ein Kind handelt und welches Alter das Kind hat, ob der erste Verkehrsteilnehmer einer Behinderung unterliegt oder ein hohes Alter erreicht hat. Aus dieser Information können Schlüsse über das mögliche zukünftige Verhalten des ersten Verkehrsteilnehmers gezogen werden.
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In einer Weiterbildung ist die Reaktion eine Bedieneingabe, eine Geste, insbesondere ein Kopfnicken, oder eine Spracheingabe. Die Bedieneingabe kann die Betätigung eines beweglichen Elements umfassen oder sich auf eine berührungsempfindliche Fläche (Touch Pad oder Touch Screen) beziehen. Die Geste kann durch die Bewegung eines am bewegten Körperteil angebrachten Sensors erfasst werden, beispielsweise einem Ring oder einer (Daten-)Brille mit Bewegungssensoren. Ebenso kann die Geste durch eine Kamera und entsprechende Bildverarbeitung erfasst werden. Für die Spracheingabe kann ein Mikrofon mit entsprechender Signalverarbeitung vorgesehen sein. Die zur Erkennung der Reaktion jeweils nötige Sensorik kann in einer beim ersten Verkehrsteilnehmer angeordneten Vorrichtung (beispielsweise einem Smartphone oder eine Smartwatch) umfasst sein, oder in einer weiteren Vorrichtung beim ersten Verkehrsteilnehmer angeordnet sein, wie vorgehend beschrieben.
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In einer alternativen Implementierung kann die Reaktion die Einnahme einer zuvor vorbestimmten Blickrichtung (also die Ausrichtung der Augen oder nur des Kopfes in eine Richtung) durch den ersten Verkehrsteilnehmers, beispielsweise eines Fußgängers oder Radfahrers, sein, wobei die zuvor bestimmte Blickrichtung anhand der Richtung bestimmt wird, in der sich der zweite Verkehrsteilnehmer für den ersten Verkehrsteilnehmer befindet. Die Blickrichtung des ersten Verkehrsteilnehmers kann insbesondere mithilfe einer Kamera an einer Datenbrille (sogenanntes Headmounted Display, HMD) bestimmt werden. Wenn diese bestimmte Blickrichtung mit der Richtung übereinstimmt, in der der erste Verkehrsteilnehmer den zweiten Verkehrsteilnehmer wahrnehmen kann, dann wird dies als Reaktion gewertet und angenommen, dass der erste Verkehrsteilnehmer den zweiten Verkehrsteilnehmer gesehen hat und die Kollisionsmöglichkeit zur Kenntnis genommen hat. Folglich wird der Erkennungshinweis an den zweiten Verkehrsteilnehmer gesendet.
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Die Reaktion kann auch als Aufmerksamkeitsdetektion festgestellt werden. Mittels eines entsprechenden Sensors könnte festgestellt werden, ob der Fußgänger dem relevanten Sichtfeld kognitiv Aufmerksamkeit geschenkt hat. Dies ist ableitbar über Hirnstrom-Messungen, beispielsweise durch eine Sensorik im Fahrrad-Helm, einer Mütze oder einer Brille, insbesondere einer Datenbrille.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Warnhinweis ein akustischer Hinweis und insbesondere ein akustischer Hinweis, der die Richtung angibt, in der sich der erste Verkehrsteilnehmer ausgehend vom zweiten Verkehrsteilnehmer befindet. Dazu können für den ersten Verkehrsteilnehmer Kopfhörer vorgesehen sein, die derart angesteuert werden, dass dem ersten Verkehrsteilnehmer der Warnhinweis aus der Richtung kommend erscheint, in der sich der zweite Verkehrsteilnehmer (ausgehend vom ersten Verkehrsteilnehmer) befindet. Für den Hinweis können Motorgeräusche oder allgemein das Geräusch eines fahrenden Fahrzeugs verwendet werden. Ferner kann durch den akustischen Hinweis auch die Entfernung bzw. Entfernungsänderung des zweiten Verkehrsteilnehmers angedeutet werden, was durch die Lautstärke bzw. Lautstärkenveränderung berücksichtigt werden kann. Der akustische Hinweis kann durch einen „Virtual Surround Sound“ erzeugt werden.
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In einer anderen Ausprägung wird ein taktiler bzw. haptischer Warnhinweis ausgegeben, der durch die Vibration eines Aktors ausgegeben werden kann. Durch die Verortung verschiedener Aktoren an verschiedenen Positionen um den ersten Verkehrsteilnehmer herum, kann ein Hinweis auf eine Richtung gegeben werden, aus der sich der zweite Verkehrsteilnehmer dem ersten Verkehrsteilnehmer nähert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der zweite Verkehrsteilnehmer ein Fahrzeug, das dazu eingerichtet ist, die Längs- und Querführung des Fahrzeugs automatisch vorzunehmen, wobei das Verfahren ferner umfasst: In Antwort auf das Empfangen des Erkennungshinweises: Anpassen der Längs- und Querführung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des empfangenen Erkennungshinweises, insbesondere derart, dass die mögliche Kollision mit dem ersten Verkehrsteilnehmer nicht mehr berücksichtigt wird. Hierin wird also spezifiziert, dass ein hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug die Fahrstrategie anpasst, je nachdem ob ein Erkennungshinweis empfangen wurde. Ein hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug überwacht bei der Fahrt das Umfeld, um Hindernisse zu erkennen und Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern zu vermeiden. Dabei wird auch die zukünftige Bewegung von Verkehrsteilnehmern berücksichtigt. Wird hierbei die mögliche Kollision mit einem Fußgänger erkannt (weil beispielsweise der Fußgänger auf die Straße treten könnte), so wird die Fahrstrategie entsprechend angepasst und beispielsweise die Geschwindigkeit verringert, um noch rechtzeitig bremsen zu können. Wenn jedoch das Fahrzeug mittels des Erkennungshinweises die Information erhält, dass der Fußgänger nicht auf die Straße treten wird, kann die automatisierte Fahrt entsprechend gestaltet werden. So könnte beispielsweise die rein präventive Geschwindigkeitsverringerung aufgehoben werden und eine normale Fahrt fortgesetzt werden.
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Ebenso kann die Fahrstrategie das Risiko beispielsweise eines auf die Fahrbahn tretenden Fußgängers explizit berücksichtigen, wenn von dem Fußgänger keine Rückmeldung erhalten wird, dass die Gefahr erkannt wurde. Mit anderen Worten umfasst das Verfahren ferner: Bestimmen durch das Fahrzeug, dass innerhalb einer vorbestimmten zurückliegenden Zeitspanne (beispielsweise 1 s, 3 s, 5 s) kein Erkennungshinweis empfangen wurde; In Antwort auf das Bestimmen: Anpassen der Längs- und Querführung des Fahrzeugs, insbesondere derart, dass die mögliche Kollision mit dem ersten Verkehrsteilnehmer berücksichtigt wird.
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In einer Weiterbildung wird auch der Fahrer eines Fahrzeugs (des zweiten Verkehrsteilnehmers) darauf hingewiesen, dass der Fußgänger (erster Verkehrsteilnehmer) die auf den Warnhinweis reagiert hat. Mit anderen Worten: In Antwort auf das Empfangen des Erkennungshinweises gibt der zweite Verkehrsteilnehmer einen eines Bestätigungshinweises aus, insbesondere einen Ton oder eine Darstellung auf einer Anzeige. Dies ermöglicht eine Vorrichtungs-gebundene Kommunikation zwischen dem Fahrer des Fahrzeugs und dem Fußgänger, was insbesondere bei Sichtverdeckungen von Vorteil ist. Im Falle einer Sichtverdeckung kann der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise aufgrund einer im Fahrzeug verorteten Kollisionswarnung auf eine mögliche Kollision hingewiesen werden. Um in diesem Fall „Entwarnung“ zu geben wird dem Fahrer des Fahrzeugs die Reaktion des Fußgängers angezeigt.
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In einer typischen Implementierung umfasst das Verfahren ferner: Empfangen des Bewegungshinweises durch eine beim ersten Verkehrsteilnehmer verortete Vorrichtung (Smartphone/Smartwatch); wobei der Bewegungshinweis die Bewegung und insbesondere die Position des zweiten Verkehrsteilnehmers angibt; Erkennen einer möglichen Kollision, insbesondere durch die beim ersten Verkehrsteilnehmer verortete Vorrichtung. Der zweite Verkehrsteilnehmer sendet also einen Bewegungshinweis aus, der seine eigene Bewegung und insbesondere seine eigene Position umfasst. Der Bewegungshinweis kann auch als „beacon“ bezeichnet werden. Diesen Bewegungshinweis empfängt die beim ersten Verkehrsteilnehmer verortete Vorrichtung. Gleichzeitig bestimmt diese Vorrichtung ebenfalls Ihre Position und Bewegung und errechnet damit, ob Kollisionsmöglichkeiten bestehen. Typischerweise werden dabei nur Kollisionsmöglichkeiten berücksichtigt, die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten. Sofern eine Kollisionsmöglichkeiten besteht bzw. für die wahrscheinlichste Kollisionsmöglichkeit wird der Warnhinweis ausgegeben.
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Ein anderer Aspekt betrifft eine Vorrichtung, umfassend elektronische Kommunikationsmittel und Ausgabemittel, wobei die Vorrichtung zur Ausführung eines der oben genannten Verfahren eingerichtet ist, die von der beim ersten Verkehrsteilnehmer verorteten Vorrichtung ausgeführt werden (Smartphone/Smartwatch).
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Wieder ein anderer Aspekt betrifft ein Fahrzeug, umfassend elektronische Kommunikationsmittel, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, die Längs- und Querführung des Fahrzeugs automatisch vorzunehmen und zur Ausführung eines der Verfahren, die vom zweiten Verkehrsteilnehmer ausgeführt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Ein Fahrzeug im hochautomatisierten Fahrbetrieb sendet regelmäßig beacons mithilfe von drahtlosen elektronischen Kommunikationsmitteln aus, die die Richtung, Geschwindigkeit und Position des Fahrzeugs angeben, Schritt S1. Auch ein Fahrzeug, das im Wesentlichen vom Fahrer gesteuert wird, kann diese beacons aussenden. Die beacons werden von einer Vorrichtung, die von einem Fußgänger (VRU) mitgeführt wird, beispielsweise ein Smartphone, empfangen. Das Smartphone überwacht seinerseits mithilfe von Bewegungssensoren und Satellitennavigation, die Position und Bewegung des Fußgängers. Die Bewegungen des Fußgängers und des Fahrzeugs werden laufend (oder zumindest solange beacons vom Fahrzeug empfangen werden) daraufhin überwacht, ob in der Zukunft eine Kollision droht und eine Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt, Schritt S2. Sobald die Kollisionswahrscheinlichkeit einen Schwellwert übersteigt, wird ein akustischer Warnhinweis an den VRU ausgegeben, Schritt S3. Dabei werden über Kopfhörer Fahrzeuggeräusche eingespielt, die für den VRU aus der Richtung zu kommen scheinen, in der sich das Fahrzeug dem Fußgänger nähert. Gleichzeitig sendet das Smartphone eine Nachricht an das Fahrzeug, dass es eine mögliche Kollision zwischen Fahrzeug und VRU erkannt hat, und die Position und Bewegung des VRU bzw. den möglichen Kollisionsort. Das Fahrzeug empfängt diese Nachricht und adaptiert die Fahrstrategie entsprechend, was häufig eine Geschwindigkeitsreduzierung einschließt.
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Das Smartphone bestimmt ferner, ob bei einer derzeitigen Warnung der VRU relativ sicher in der Lage sein wird, die Kollision durch Änderung der bisher zur Kollisionserkennung angenommenen zukünftigen Bewegung und Position zu vermeiden. Dafür wird beispielsweise die Zeit bis zur möglichen Kollision berücksichtigt. Falls die Kollision relativ sicher vermieden werden kann, wird die Ausgabe eines Erkennungshinweises freigeschaltet.
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Beim VRU ist ein Mikrofon angeordnet, das das Mikrofon eines Head-sets des VRU oder des Smartphones sein kann. Wenn der VRU den Warnhinweis zur Kenntnis genommen hat und ggf. auch das Fahrzeug und die Kollisionsgefahr erkannt hat, reagiert der VRU auf den Warnhinweis. Diese Reaktion geschieht im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Sprachkommando. Das Sprachkommando kann eine kurze Phrase sein wie „Fahrzeug erkannt“; „Gefahr erkannt“ oder ähnliches. Das Sprachkommando wird über das Mikrofon aufgezeichnet und in einer Signalverarbeitung des Smartphones als solches erkannt. Der akustische Warnhinweis wird daraufhin deaktiviert und ein Erkennungshinweis, sofern freigeschaltet, an das Fahrzeug gesendet, Schritt S6. Der Erkennungshinweis umfasst die Angabe, dass der VRU die drohende Kollisionsgefahr erkannt hat.
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Das Fahrzeug empfängt den Erkennungshinweis und passt die Fahrstrategie entsprechend an, was beispielsweise die Einnahme einer normalen Fahrgeschwindigkeit umfasst, Schritt S7.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012210202 A1 [0003]
