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Die Erfindung betrifft die Erkennung von auf mehrspurigen Strassen in falscher Fahrtrichtung fahrenden Fahrzeugen gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Unter in falscher Fahrtrichtung oder kurz falsch fahrenden Fahrzeugen werden hierin Fahrzeuge verstanden, die sich auf einer Fahrspur einer mehrspurigen Strasse in der falschen, nämlich entgegengesetzt zur vorgeschriebenen Fahrtrichtung bewegen. Eine solche Situation ist in 2 gezeigt: auf einer Autobahn 50, die zwei Richtungsfahrbahnen aufweist, die durch einen Mittelstreifen 51 abgegrenzt sind und jeweils zwei Fahrspuren aufweisen, fahren Fahrzeuge 54 in der jeweils vorgeschriebener Richtung (symbolisiert durch Pfeile), während sich auf der rechten Richtungsfahrbahn in der linken Fahrspur ein einzelnes Fahrzeug 52 entgegengesetzt zur vorgeschriebenen Fahrtrichtung bewegt (symbolisiert durch den gestrichelten Pfeil).
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Da auf mehrspurigen Strassen wie Autobahnen häufig dichter Verkehr auf allen Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung herrscht, können solche auch als Geisterfahrer bezeichnete falsch fahrende Fahrzeuge schwere Unfälle verursachen, da ein rechtzeitiges Ausweichen der in die richtige, d.h. vorgeschriebene Richtung fahrenden Fahrzeuge vor allem bei den auf Autobahnen üblichen hohen Fahrgeschwindigkeiten oftmals nicht mehr möglich ist.
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Geisterfahrer geraten häufig unbeabsichtigt, vor allem irrtümlich in die falsche Fahrtrichtung insbesondere auf Autobahnen, weil sie eine Autobahn-Abfahrt mit der Autobahn-Auffahrt verwechseln. Um solche Situationen zu vermeiden, werden an Autobahn-Abfahrten für in die entgegengesetzte Fahrtrichtung fahrende Fahrer deutlich sichtbare Warnschilder aufgestellt, um sie vor der Auffahrt auf die Autobahn über diesen Weg zu warnen. Trotz dieser Warnhinweise kommt es dennoch immer wieder vor, dass Geisterfahrer auf Autobahnen geraten. Daher wird versucht, die Fahrer rechtzeitig vor Geisterfahrern zu warnen, um diesen noch ausweichen zu können. Eine wichtige Rolle für solche Warnungen spielen Rundfunkdurchsagen, die aber häufig erst mit teilweise erheblichen zeitlichen Verzögerungen ausgesendet werden. Zudem erreichen solche Rundfunkdurchsagen natürlich nur Fahrer mit eingeschalteten Empfangsgeräten.
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Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Warnungen vor Geisterfahrern zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein der Erfindung zugrunde liegender Gedanke besteht nun darin, Mittel zum Erkennen entgegenkommender Fahrzeuge wie beispielsweise ein an sich bekanntes System, das die Leuchtweite von Scheinwerfern abhängig von der Detektion entgegenkommender Fahrzeuge automatisch einstellt, zusammen mit einer automatischen Erkennung einer mehrspurigen Straße wie einer Autobahn oder Schnellstrasse einzusetzen, um Geisterfahrer automatisch zu erkennen und eine entsprechende Warnmeldung zu generieren. Im Gegensatz zu den üblichen per Rundfunk verbreiteten Warnungen vor Geisterfahrern kann ein System gemäß der Erfindung wesentlich schneller, nämlich unmittelbar bei einem sich nähernden Geisterfahrer eine Warnmeldung generieren, die nicht nur dazu verwendet werden kann, um den Fahrer des eigenen Fahrzeug zu warnen, sondern vor allem auch um möglichst schnell Rundfunksender und Rettungsdienste sowie Polizei und/oder Online- und/oder Internetdienste über den Geisterfahrer zu informieren.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein System zum Erkennung von auf mehrspurigen Strassen in falscher Richtung fahrenden Fahrzeugen, das zum Einsatz in einem Fahrzeug vorgesehen ist, mit ersten Mitteln zum Erkennen von einem dem Fahrzeug entgegenkommenden Fahrzeug und zum Ausgeben eines ersten Signals bei einem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug, zweiten Mitteln zum Erkennen der befahrenen Strasse als mehrspurige Strasse mit Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung und zum Ausgeben eines zweiten Signals bei einer erkannten mehrspurigen Strasse mit Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung, und dritten Mitteln zum Generieren einer Warnmeldung zu einem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug auf einer Fahrspur der erkannten mehrspurigen Strasse abhängig vom ersten und zweiten Signal. Diese System ist also verglichen einem sogenannte Fernlichtassistenzsystem, das entgegenkommende Fahrzeug detektiert und automatisch das Fernlicht in ein Abblendlicht umschalten kann, dadurch erweitert, dass es zudem detektiert, ob sich das eigene Fahrzeug auf einer mehrspurigen Strasse mit Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung bewegt, also beispielsweise auf einer Autobahn oder einer Fernstrasse mit einer mehrspurigen Richtungsfahrbahn.
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Die ersten Mittel können vor allem ein Fernlichtassistenzsystem, einen Lichtsensor, einen Radar-Sensor, einen Lidar-Sensor und/oder eine Kamera aufweisen. Diese Mittel sind bereits in der Praxis zur Erkennung entgegenkommender Fahrzeuge erprobt und werden teilweise sogar in Fahrerassistenzsystemen für genau diesen Zweck eingesetzt. Jedes der einzelnen Mittel besitzt bei der Erkennung entgegenkommender Fahrzeuge spezifische Vorteile; beispielsweise ist mit Radar- und Lidar-Sensoren in einem ehr begrenzten Erfassungsbereich auch die Bestimmung des Abstands und der Geschwindigkeit eines entgegenkommenden Fahrzeugs mit relativ hoher Genauigkeit möglich, während eine Kamera abhängig von der eingesetzten Optik einen relativ breiten Erfassungsbereich aufweist. Zur Verbesserung der Erkennung entgegenkommender Fahrzeuge können daher mehrere dieser ersten Mittel parallel eingesetzt werden.
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Die zweiten Mittel können insbesondere ein Navigationssystem und/oder ein Kamera-basiertes Strassenerkennungssystem aufweisen. Diese beiden Mittel können ebenfalls parallel eingesetzt werden, um die Erkennung einer mehrspurigen Strasse mit Fahrspuren mit derselben Fahrtrichtung zu verbessern. Ein Navigationssystem kann beispielsweise Informationen zu aktuell befahrenen Strasse aus einer Datenbank mit Kartendaten auslesen und so eine mehrspurige Strasse mit Fahrspuren mit derselben Fahrtrichtung ermitteln. Alternativ oder auch zusätzlich kann mit einem Kamera-basierten Strassenerkennungssystem überprüft werden, ob sich das eigene Fahrzeug auf einer mehrspurigen Strasse mit Fahrspuren mit derselben Fahrtrichtung bewegt. Die mit unterschiedlichen zweiten Mitteln ermittelten Informationen über die aktuell befahrene Strasse können miteinander plausibilisiert werden, um eine besonders zuverlässige Erkennung der Art der aktuell befahrenen Strasse zu gewährleisten.
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Die dritten Mittel können beispielsweise eine optische und/oder akustische Signalisierungsvorrichtung und/oder eine Datenübertragungsvorrichtung aufweisen. Eine optische und akustische Signalisierungsvorrichtung dient vor allem dazu, einen Fahrer unmittelbar vor einem Geisterfahrer deutlich wahrnehmbar zu warnen. Mit der Datenübertragungsvorrichtung kann dagegen eine Warnmeldung an Empfänger außerhalb des eigenen Fahrzeugs übermittelt werden, beispielsweise an dem eigenen Fahrzeug nachfolgende Fahrzeuge oder Rettungsdienste, aber auch Rundfunkstationen oder Internet-Warn- oder Hinweisdienste.
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Die Datenübertragungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um einen Datensatz mit Daten zur aktuellen Position des Fahrzeugs und Daten über ein erkanntes entgegenkommendes Fahrzeug zu erzeugen und über eine Funkschnittstelle an eine oder mehrere vorgegebene Datenempfänger zu übermitteln. Die Daten über das erkannte entgegenkommende Fahrzeug können beispielsweise dessen Geschwindigkeit und die Fahrspur aufweisen, auf der sich das entgegenkommende Fahrzeug bewegt. Insbesondere kann die Funkschnittstelle ein Mobilfunkterminal, ein Car2Car-Kommunikationsmodul, eine WLAN- und/oder Bluetooth®-Schnittstelle aufweisen. Über die Bluetooth®-Schnittstelle kann beispielsweise eine Warnmeldung an ein gekoppeltes mobiles Terminal übermittelt werden, das die empfangene Warnmeldung über eine eigene Mobilfunkverbindung an einen entsprechenden, beispielsweise vorkonfigurierten Empfänger übermittelt.
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Die Datenübertragungsvorrichtung kann auch konfiguriert sein, um den Datensatz an einen oder mehrere Rundfunksender, an eine Notrufleitstelle, an die Polizei, an Rettungsdienste, an Online- und/oder Internet-Navigations- und/oder Kartendienste und/oder an sonstige Online- und/oder Internet-Geisterfahrerwarndienste zu übermitteln. Die Online- und/oder Internet-Navigations- und/oder Kartendienste und/oder sonstigen Online- und/oder Internet-Geisterfahrerwarndienste können dann Warnungen zu Geisterfahrern unmittelbar ausgeben, so dass dem eigenen Fahrzeug nachfolgende Fahrzeug vor einem erkannten Geisterfahrer gewarnt werden.
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Die dritten Mittel können weiterhin konfiguriert sein, um über eine Schnittstelle ein Bremsassistenzsystem abhängig vom ersten und zweiten Signal derart anzusteuern, dass das Fahrzeug abgebremst wird, um eine drohende Kollision mit dem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug zu verhindern oder die Folgen einer drohenden Kollision mit dem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug zu reduzieren. Ein solcher aktiver Bremseingriff kann vor allem in Situationen vorgenommen werden, in denen der Abstand zum Geisterfahrer gering ist, dessen Geschwindigkeit hoch ist und/oder der Geisterfahrer sich in derselben Fahrspur wie das eigene Fahrzeug befindet, die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit dem Geisterfahrer also einen bestimmten vorgegebenen Wert übertrifft.
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Schließlich können die dritten Mittel auch konfiguriert sein, um über eine Schnittstelle ein aktives Lenkassistenzsystem abhängig vom ersten und zweiten Signal derart anzusteuern, dass das Fahrzeug in eine Richtung gelenkt wird, in der eine drohende Kollision mit dem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug vermieden werden kann oder die Folgen einer drohenden Kollision mit dem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug reduziert werden können. Ein aktiver Lenkeingriff kann zusätzlich oder auch alternativ zu einem aktiven Bremseingriff vorgenommen werden, insbesondere wieder abhängig davon, ob die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit dem Geisterfahrer einen bestimmten vorgegebenen Wert übertrifft.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem/den in der/den Zeichnung(en) dargestellten Ausführungsbeispiel(en).
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der/den Zeichnung(en) werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
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Die Zeichnung(en) zeigt/zeigen in
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1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines Systems zum Erkennung von auf mehrspurigen Strassen in falscher Richtung fahrenden Fahrzeugen gemäß der Erfindung; und
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2 ein Beispiel einer Autobahn mit zwei jeweils zweispurigen Richtungsfahrbahnen, wobei sich auf der rechten Richtungsfahrbahn in der linken Fahrspur ein Geisterfahrer befindet.
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In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.
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Bei der in 2 gezeigten und bereits oben beschriebenen Situation kommt dem auf der rechten Richtungsfahrbahn in der rechten Fahrspur fahrenden Fahrzeug 54 ein Geisterfahrer 52 entgegen. Das Fahrzeug 54 ist mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet, das einen Erfassungsbereich 56 besitzt, um Geisterfahrer zu erkennen. Der Erfassungsbereich 56 hängt ab von den eingesetzten technischen Mitteln zum Erkennen entgegenkommender Fahrzeuge und kann beispielsweise auch ein sogenanntes Fernlichtassistenzsystem sein, das unter verschiedenen Bezeichnungen wie „HLA Head Light Assist“, „Dynamic Light Assist“, „Intelligent Headlight Technology“, „Active High Beam Control“, „Adaptive Headbeam Assist“ von verschiedenen Herstellern als Ausstattung von Kraftfahrzeugen angeboten wird und das Fernlicht von Kraftfahrzeugen automatisch an die entsprechende Verkehrssituation anpasst, vor allem aber ein Fernlicht bei Erkennen eines entgegenkommenden Fahrzeugs automatisch in ein Abblendlicht umschaltet. Die Erkennungsfunktion entgegenkommender Fahrzeug solcher Fernlichtassistenzsysteme kann vorteilhaft für die vorliegende Erfindung genutzt werden.
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Im Folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 10 beschrieben, das zum Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen vorgesehen ist und den Geisterfahrer 52 von 2 erkennen kann. Ein Blockschaltbild dieses Systems 10 ist in 1 dargestellt. Das System 109 umfasst drei wesentliche Blöcke:
Der mit dem Bezugszeichen 12 bezeichneten Block implementiert die ersten Mittel zum Erkennen entgegenkommender Fahrzeuge und weist ein Fernlichtassistenzsystem 120 und zusätzlich eine Kamera 122 auf. Die Kamera 122 erfasst Bilder der Umgebung vor dem Fahrzeug, die von einem in der Kamera 122 implementierten Bildverarbeitungsalgorithmus ausgewertet werden, um entgegenkommende Fahrzeuge zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Mittel zum Erkennen entgegenkommender Fahrzeuge vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Lichtsensor, der derart konfiguriert ist, dass er das von Scheinwerfern erzeugte Licht entgegenkommender Fahrzeuge detektieren kann, oder ein Radar- oder Lidar-Sensor, die entgegenkommende Fahrzeug insbesondere durch Auswerten des Abstands und der Relativgeschwindigkeit mittels Dopplerauswertung ermitteln können. Vor allem kann bereits für andere Fahrerassistenzsysteme eingesetzte Sensorik für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auch als erste Mittel genutzt werden, so dass nicht extra spezielle Sensorik nur für den Einsatz im erfindungsgemäßen System vorgesehen werden muss. Die ersten Mittel des Blocks 12 geben bei einem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug ein entsprechendes erstes Signal aus, das in erster Linie als ein Hinweis auf ein entgegenkommendes Signal vorgesehen ist, aber auch zusätzliche Informationen zum entgegenkommenden Fahrzeug wie Abstand, Lage (d.h. insbesondere Fahrspur und seitlicher Versatz zum eigenen Fahrzeug) und Geschwindigkeit enthalten kann, sofern diese Informationen von der Sensorik ermittelt wurden.
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In dem mit dem Bezugszeichen 14 versehenen Block sind die zweiten Mittel zum Erkennen der befahrenen Strasse als mehrspurige Strasse mit Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung implementiert. Der Block 14 weist hierzu ein Navigationssystem 140 auf, das die aktuelle Position des Fahrzeug insbesondere mit einem Satelliten-gestützten Navigationssystem wie NAVSTAR-GPS oder GLONASS ermittelt und mit der ermittelten aktuellen Position anhand von digitalen Kartendaten ermittelt, auf welcher Art von Strasse sich das eigene Fahrzeug bewegt. Bei der in 2 gezeigten Situation ermittelt das Navigationssystem 140 für das rechte Fahrzeug 54, dass sich dieses Fahrzeug auf der rechten Richtungsfahrbahn in der äußeren rechten Fahrspur befindet und in die vorgeschriebene Fahrtrichtung fährt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Kamera-basiertes Strassenerkennungssystem vorgesehen sein, dass von einer Kamera in Fahrtrichtung erfasste Bilder der Umgebung vor dem Fahrzeug algorithmisch auswertet und anhand dieser Bildauswertung ermittelt, auf welcher Art von Strasse sich das Fahrzeug bewegt. Hierbei kann das Kamera-basiertes Strassenerkennungssystem bei der in 2 gezeigten Situation den Mittelstreifen 51 zur Abgrenzung der Fahrtrichtungen auf der Autobahn 50 erkennen und anhand dieses Mittelstreifens als Art der befahrenen Strasse eine Autobahn detektieren. Über eine weitere Bildauswertung können die beiden Fahrspuren erkannt werden. Wenn die zweiten Mittel des Block 14 eine mehrspurige Strasse mit Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung wie die Autobahn 50 von 2 erkennen, geben sie ein entsprechendes zweites Signal aus, das Informationen zur erkannten Strasse wie die Art die Anzahl der erkannten Fahrspuren mit derselben vorgeschriebenen Fahrtrichtung aufweist.
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Das von den Blöcken 12 und 14 erzeugte erste und zweite Signal wird dem mit dem Bezugszeichen 16 bezeichneten Block zugeführt, der die dritten Mittel zum Generieren einer Warnmeldung zu einem erkannten entgegenkommenden Fahrzeug auf einer Fahrspur der erkannten mehrspurigen Strasse implementiert. Der Block 16 umfasst eine optische und akustische Signalisierungsvorrichtung, um den Fahrer vor dem Geisterfahrer zu warnen, sowie ein Datenübertragungsvorrichtung 162 mit einer Funkschnittstelle 1620. Datenübertragungsvorrichtung 162, die einen (nicht gesondert gezeigten) Prozessor aufweisen kann, erzeugt einen Datensatz mit Daten zur aktuellen Position des Fahrzeugs und Daten über ein erkanntes entgegenkommendes Fahrzeug anhand der mit dem ersten und zweiten Signal empfangenen Informationen und Daten. Dieser Datensatz, der zudem Daten über das erkannte entgegenkommende Fahrzeug wie beispielsweise PKW oder LKW, dessen Geschwindigkeit und die Fahrspur aufweisen kann, auf der sich das entgegenkommende Fahrzeug bewegt, wird dann über die Funkschnittstelle 1620 an verschiedene vorgegebene Datenempfänger 18 übertragen, die sich außerhalb des eigenen Fahrzeugs befinden können. Als Datenempfänger können insbesondere Rundfunksender, Notrufleitstellen, Polizei, Rettungsdienste vorgegeben sein. Der Datensatz kann auch an Online- und/oder Internet-Navigations- und/oder Kartendienste wie GoogleTM Maps des US-Unternehmens Google Inc., HERETM des Unternehmens Nokia Oy, Maps bzw. Karten des US-Unternehmens Apple Inc., BingTM Maps des US-Unternehmens Microsoft Corp. und/oder an spezielle Online- und/oder Internet-Geisterfahrerwarndienste, die Nutzer über das Internet über Geisterfahrer gezielt informieren und vor diesen warnen können, beispielsweise über spezielle Software (Apps) für Smartphones. Die Funkschnittstelle 1620 kann zur Datenübertragung nach verschiedenen Standards ausgebildet sein und über entsprechende Mittel verfügen, wie ein Mobilfunkterminal, um den Datensatz über eine Mobilfunkverbindung zu übertragen, ein Car2Car-Kommuniaktionsmodule, um den Datensatz an nachfolgende Fahrzeuge zu übertragen, die ebenfalls mit Car2Car-Kommuniaktionsmodulen ausgestattet sind und bei Empfang des Datensatzes eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgeben können, eine WLAN-Schnittstelle, um den Datensatz über eine WLAN-Datenverbindung mit einem WLAN-Zugriffspunkt an einen Kommunikationspartner zu übermittelt, und/oder eine Bluetooth®-Schnittstelle, um den Datensatz beispielsweise an ein gekoppeltes Endgerät zu übertragen ein Smartphone. Der Block 16 kann außerdem noch eine erste Schnittstelle 166 zu einem Bremsassistenzsystem 20 und/oder eine zweite Schnittstelle 168 zu einem aktiven Lenkassistenzsystem 22 aufweisen. Über diese beiden Schnittstellen 166 und 168 können aktive Brems- und/oder Lenkeingriffe ausgelöst werden, um eine drohende Kollision mit dem erkannten Geisterfahrer zu vermeiden oder die Folgen einer solchen drohenden Kollision zu verringern. Hierzu kann der oben beschriebenen Datensatz über die Schnittstellen 166 und 168 an das Bremsassistenzsystem bzw. das aktive Lenkassistenzsystem übermittelt werden. Beide Assistenzsysteme können dann anhand der im Datensatz enthaltenen Informationen entscheiden, ob ein Bremseingriff und/oder ein aktiver Lenkeingriff erforderlich ist bzw. sind und einen solchen Eingriff erforderlichenfalls initiieren. Beispielsweise kann ein aktiver Lenkeingriff initiiert werden, ggf. zusammen mit einem Abbremsen des eigenen Fahrzeugs, um ein Ausweichmanöver durchzuführen, um dem entgegenkommenden Fahrzeug auszuweichen, wenn die Assistenzsysteme anhand der Informationen des Datensatzes ermitteln, dass die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der aktuellen Fahrtrichtung größer ist als ein vorgegebener Schwellwert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Geisterfahrer-Erkennungssystem
- 12
- erste Mittel
- 120
- Fernlichtassistenzsystem
- 122
- Kamera
- 14
- zweite Mittel
- 140
- Navigationssystem
- 16
- dritte Mittel
- 160
- optische und/oder akustische Signalisierungsvorrichtung
- 162
- Datenübertragungsvorrichtung
- 1620
- Funkschnittstelle
- 166
- erste Schnittstelle zum Bremsassistenzsystem
- 168
- zweite Schnittstelle zum aktiven Lenkassistenzsystem
- 18
- Datenempfänger
- 20
- Bremsassistenzsystem
- 22
- Lenkassistenzsystem
- 50
- je Fahrtrichtung zweispurige Autobahn
- 51
- Mittelstreifen zur Abgrenzung der Fahrtrichtungen auf der Autobahn 50
- 52
- Geisterfahrer-Fahrzeug
- 54
- in vorgeschriebener Richtung auf der Autobahn fahrende Fahrzeuge
- 56
- Erfassungsbereich des Geisterfahrer-Erkennungssystems 10
