DE102014215273A1

DE102014215273A1 - Steuerung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014215273A1
Application number: DE102014215273.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-04
Also published as: WO2016020092A1

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Erfassens einer bestehenden oder sich anbahnenden Falschfahrt des Kraftfahrzeugs, des Ausgebens eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, des Überwachens einer Reaktion des Fahrers und des Verbringen des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand, falls eine Reaktion des Fahrers ausbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Technik zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zur Schadensvermeidung bei der Steuerung eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, wird üblicherweise auf einem Straßennetz bewegt. Um einen Fahrer des Kraftfahrzeugs zu entlasten, sind unterschiedliche Assistenten an Bord des Kraftfahrzeugs möglich. Beispielsweise können eine Längs- oder Quersteuerung mit entsprechenden Assistenten beeinflusst werden. Einige dieser Assistenten sind hochgradig automatisiert und verarbeiten eine Reihe von internen oder externen Informationen bei der Führung des Kraftfahrzeugs.
Beispielsweise kann eine Funktion, die unter der Bezeichnung Safe Stopp bekannt ist, dazu verwendet werden, das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand zu verbringen, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht mehr fahrtüchtig ist. Dazu wird das Kraftfahrzeug bevorzugterweise am Fahrbahnrand zum Stillstand gebracht. Alternativ kann auch zuerst eine Anhalteposition, etwa ein Parkplatz, angefahren werden.
Trotz des hohen Entwicklungsstands moderner Fahrassistenten kommt es immer wieder im Straßenverkehr zu Unfällen, die dadurch ausgelöst sind, dass sich der Fahrer bewusst über geltende Verkehrsregeln hinwegsetzt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Technik zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Offenbarung der Erfindung
Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Erfassens einer bestehenden oder sich anbahnenden Falschfahrt des Kraftfahrzeugs, des Ausgebens eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, des Überwachens einer Reaktion des Fahrers und des Verbringens des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand, falls eine Reaktion des Fahrers ausbleibt.
Dadurch kann verhindert werden, dass das Kraftfahrzeug eine Falschfahrt durchführt, bei der Insassen des Kraftfahrzeugs und auch Personen außerhalb in Gesundheit oder Leben bedroht sind.
Die Falschfahrt kann insbesondere ein Befahren einer Kraftfahrstraße in unzulässiger Richtung umfassen. Diese Art von Falschfahrt ist auch als "Geisterfahrer" bekannt. Insbesondere auf einer Straße mit schnellem Verkehr, beispielsweise einer Autobahn, kann durch das Befahren in falscher Richtung ein Unfall verursacht werden, der eines oder mehrere Kraftfahrzeuge erheblicher Zerstörungswirkung aussetzen kann. Das Risiko von Personenschäden ist dabei üblicherweise groß. Durch das Verbringen des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand kann diese Gefahr reduziert oder gebannt werden.
Die Falschfahrt kann mittels eines bordeigenen Systems erfasst werden. Dazu können eines oder mehrere eines optischen Systems, eines Radarsystems, eines Navigationssystems oder eines anderen Systems zur Positions- oder Umfeldkontrolle des Kraftfahrzeugs verwendet werden.
In einer anderen Variante wird die Bordfahrt mittels eines externen Systems erfasst. Beispielsweise können eines oder mehrere von einem Verkehrsüberwachungssystem, einem anderen Kraftfahrzeug mit Sensoren zur Abtastung dessen Umgebung oder einem externen Ortungssystem für das Kraftfahrzeug verwendet werden. Die beiden Varianten sind auch miteinander kombinierbar.
Bevorzugterweise wird die Falschfahrt von mehreren Systemen erfasst. Dadurch kann eine Fehleinschätzung verhindert werden, bei der eine Falschfahrt bestimmt wird, obwohl keine vorliegt oder umgekehrt.
Werden mehrere Systeme verwendet, so ist bevorzugt, dass zumindest einige der Systeme diversitär sind. Das bedeutet, dass solche Systeme vergleichbare Ergebnisse auf unterschiedliche Weisen bestimmen. Insbesondere ist dabei bevorzugt, dass die Systeme auf unterschiedlichen Daten operieren. Beispielsweise können unterschiedliche Sensoren von den unterschiedlichen Systemen verwendet werden. Eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler mehrere Systeme betrifft, kann dadurch reduziert werden. Die Trennschärfe und Urteilssicherheit der miteinander kombinierten Systeme kann dadurch vergrößert sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird nicht nur überprüft, ob eine beliebige Reaktion des Fahrers vorliegt, sondern auch ob diese geeignet ist, die Falschfahrt zu verhindern oder zu beenden. Bleibt eine solche qualifizierte Reaktion aus oder ist gar keine Reaktion zu beobachten, so kann das Kraftfahrzeug in den sicheren Zustand verbracht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Zustände unterschiedlicher Sicherheitsstufen vorbestimmt, wobei das Kraftfahrzeug in den nächstsichereren Zustand verbracht wird, und das Verfahren erneut durchgeführt wird, wenn die beschriebene Reaktion des Fahrers ausbleibt. Dadurch kann ein Entscheidungsspielraum des Kraftfahrers sukzessive abgebaut werden, sodass das Kraftfahrzeug in Kooperation mit dem Fahrer sukzessive gesichert werden kann. Beispielsweise kann eine Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Stufen herabgesetzt werden. Alternativ oder parallel kann die Quersteuerung des Kraftfahrzeugs eingeschränkt werden, sodass beispielsweise das Kraftfahrzeug nur noch in Richtung eines Standstreifens, einer Ausweichstelle oder eines Parkplatzes bewegt werden kann. In einem Straßenverkehr mit Rechtsverkehr kann dazu nur noch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs nach links ermöglicht sein. Bei Linksverkehr kann die Querbewegung des Kraftfahrzeugs auf Richtungen nach rechts eingeschränkt werden. Durch das Überlassen wenigstens eines Teils der Kontrolle an den Fahrer können auch Auswirkungen einer möglichen Fehlbestimmung einer Falschfahrt reduziert sein. Der Kraftfahrer kann in diesem Fall selbst einen sicheren Zustand einleiten und geeignete Maßnahmen treffen, um die Fehlbestimmung zu korrigieren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Warnung vor der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs an eine Umgebung ausgegeben, falls die oben beschriebene Reaktion des Fahrers ausbleibt. Beispielsweise kann mittels Car-to-Car-Kommunikation (C2C) oder Car-to-Infrastructure-Kommunikation (C2I) eine Warnung vor dem Kraftfahrzeug verbreitet werden. In einer anderen Ausführungsform können bordeigene Mittel dazu verwendet werden, auf das Kraftfahrzeug aufmerksam zu machen. Beispielsweise können eine Beleuchtung eingeschaltet, eine Warnblinkanlage aktiviert und ein Signalgeber (Hupe) betätigt werden. Auf diese Weise können beispielsweise auch Fußgänger oder Radfahrer vor dem Kraftfahrzeug gewarnt werden. In noch einer weiteren Ausführungseinrichtung kann eine entsprechende Warnung wie ein Notruf über ein eCall-System an eine zentrale Instanz abgegeben werden. Die zentrale Instanz kann dann Maßnahmen ergreifen, um andere Verkehrsteilnehmer im Bereich des Kraftfahrzeugs zu warnen oder zu evakuieren.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Erfassungssystem zur Erfassung einer bestehenden oder sich anbahnenden Falschfahrt des Kraftfahrzeugs, einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung einer Reaktion des Fahrers und eine Steuereinrichtung zur Verbringung des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand, falls eine Reaktion des Fahrers ausbleibt.
Das Erfassungssystem kann an Bord des Kraftfahrzeugs oder extern angeordnet sein. Bei einem externen Erfassungssystem kann der bordeigene Teil eine Empfangseinrichtung für Erfassungsdaten des externen Erfassungssystems umfassen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuervorrichtung und
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Kraftfahrzeugs von 1
darstellt.
Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 an Bord eines Kraftfahrzeugs 105. Das Kraftfahrzeug 105 befindet sich auf einer Kraftfahrstraße 110, wobei in der vorliegenden Illustration aufgrund einer Verkehrsregel 115, die symbolisch durch ein Verkehrsschild ausgedrückt ist, nur eine Benutzung in einer vorbestimmten Richtung zulässig ist. Das Kraftfahrzeug 105 bewegt sich entgegen dieser Richtung oder eine Benutzung entgegen der zulässigen Richtung steht unmittelbar bevor. Beispielsweise kann die Kraftfahrstraße 110 eine Autobahn oder eine Autobahnausfahrt umfassen.
An Bord des Kraftfahrzeugs 105 befindet sich ein optionales System zur Bestimmung einer Falschfahrt wie beispielsweise der vorliegenden Falschfahrt in unzulässiger Richtung auf der Kraftfahrstraße 110. Das bordeigene System 120 umfasst eine oder mehrere Abtasteinrichtungen zur Abtastung eines Zustands des Kraftfahrzeugs 105 oder einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 105. Diese Sensoren können eines oder mehrere eines optischen oder Radarsensors 125, einer Positionsbestimmungseinrichtung 130 oder einer Empfangseinrichtung 135 umfassen. Mittels der Empfangseinrichtung 135 können drahtlose Signale eines anderen Kraftfahrzeugs, eines ortsfesten Dienstes oder einer anderen Einrichtung empfangen werden. Diese Signale enthalten Daten, die zur Bestimmung der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 herangezogen werden. Dazu ist eine Verarbeitungseinrichtung 140 an Bord des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen. Die Verarbeitungseinrichtung 140 umfasst bevorzugterweise einen programmierbaren Mikrocomputer.
Zusätzlich oder alternativ zum bordeigenen System 120 kann ein externes System 145 zur Erfassung der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen sein. Das externe System 145 kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren 150 zur Abtastung des Straßenverkehrs in einem vorbestimmten Abschnitt und eine Sendeeinrichtung 155 zur Kommunikation mit der Empfangseinrichtung 135 des Kraftfahrzeugs 105 umfassen. Das externe System 145 kann ortsfest vorgesehen sein, beispielsweise im Fall einer automatischen Verkehrskontrolle. In einer anderen Ausführungsform kann das externe System 145 jedoch auch mobil sein, beispielsweise an Bord eines oder mehrerer weiterer Kraftfahrzeuge, oder das externe System 145 umfasst ortsfeste und mobile Komponenten.
Die Systeme 120 und 145 können einzeln oder parallel zueinander verwendet werden. Jedes der Systeme 120, 145 kann auch mehrfach beziehungsweise redundant vorgesehen sein. Insbesondere ist bevorzugt, dass mehrere Systeme 120, 145 intern oder extern vorgesehen sind, die auf unterschiedliche Weise eine Bestimmung der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 durchführen. Man spricht dabei von diversitären Systemen.
Die Verarbeitungseinrichtung 140 ist mit einer Ausgabeeinrichtung 160 zur Ausgabe eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 eingerichtet, falls die Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt wurde. Die Ausgabe kann akustisch, optisch, haptisch oder in einer Kombination daraus erfolgen. Ferner ist die Verarbeitungseinrichtung 140 mit einer oder mehreren Überwachungseinrichtungen 165 verbunden, um eine Reaktion des Fahrers auf das Signal der Ausgabeeinrichtung 160 beziehungsweise die Situation der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 zu überwachen. Dazu können insbesondere eines oder mehrere Bedienelemente des Kraftfahrzeugs 105 abgetastet werden, beispielsweise ein Lenkrad, ein Gas- oder Bremspedal oder ein Bedienelement für ein bordeigenes System des Kraftfahrzeugs 105.
Die Verarbeitungseinrichtung 140 ist ferner mit einer oder mehreren Steuereinrichtungen 170 zur Verbringung des Kraftfahrzeugs 105 in einen sicheren Zustand verbunden. Die Steuereinrichtung 170 kann insbesondere eine Längssteuerung des Kraftfahrzeugs 105 über Beeinflussung eines Antriebsmotors 175 oder einer Bremse 180 durchführen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 105, insbesondere durch Beeinflussung einer Lenkung, durchgeführt werden. Die Steuereinrichtung 140 kann integriert mit der Verarbeitungseinrichtung 170 ausgeführt sein.
Die Verarbeitungseinrichtung 140 ist bevorzugterweise auch dazu eingerichtet, im Fall einer Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 eine entsprechende Warnung abzugeben. Diese Warnung kann drahtlos ausgestrahlt werden, beispielsweise wenn die Empfangseinrichtung 135 gleichzeitig eine Sendeeinrichtung umfasst, oder eines oder mehrere bordeigene Systeme des Kraftfahrzeugs 105 wie eine Beleuchtungsanlage 185, ein Warnblinker oder eine Hupe (nicht dargestellt) können für die Ausgabe der Warnung verwendet werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Datenschreiber 190 vorgesehen, der durch die Verarbeitungseinrichtung 140 aktiviert wird, wenn die Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt wurde, um Umgebungs- oder Fahrparameter des Kraftfahrzeugs 105 zum Zweck der späteren Analyse aufzuzeichnen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 105 von 1. Wenigstens Teile des Verfahrens 200 sind dazu eingerichtet, insbesondere auf der Verarbeitungseinrichtung 140 des Kraftfahrzeugs 105 abzulaufen.
In einem Schritt 205 wird das Kraftfahrzeug 105 mittels des bordeigenen Systems 120 überwacht. Dieser Schritt kann mehrfach, insbesondere parallel, durchgeführt werden, beispielsweise mittels mehrerer Systeme 120, wie oben beschrieben ist. In einem nachfolgenden Schritt 210 wird überprüft, ob aus den Überwachungsdaten auf eine vorliegende oder bevorstehende Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 geschlossen werden kann. Ist dies nicht der Fall, so kann dieser Teil des Verfahrens 200 mit dem Schritt 205 erneut beginnen. Andernfalls wird in einem Schritt 215 mittels der Ausgabeeinrichtung 160 eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 ausgegeben.
Parallel zu den Schritten 205 und 210 oder auch alternativ zu diesen kann in Schritten 220 bis 230 eine entsprechende Überwachung mittels des externen Systems 145 erfolgen. Dazu wird in einem Schritt 220 die Überwachung des Kraftfahrzeugs 105 mittels des externen Systems 145 durchgeführt, wobei der Schritt 220, wie der Schritt 205, mehrfach durch unterschiedliche externe Systeme 145 durchgeführt werden kann. In einem Schritt 225, der dem Schritt 210 entspricht, wird überprüft, ob eine Falschfahrt vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so kann dieser Teil des Verfahrens 200 mit dem Schritt 220 erneut beginnen. Andernfalls wird eine Nachricht, die auf die Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 hinweist, in einem Schritt 230 an das Kraftfahrzeug 105 übermittelt.
Die Befunde des internen Systems 120 und des externen Systems 145 können in einer weiteren Ausführungsform auch miteinander verglichen beziehungsweise abgeglichen werden, um eine möglichst zutreffende Bestimmung einer Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 zu ermöglichen.
In einem Schritt 235, der auf den Schritt 215 folgt, wird überprüft, ob eine Reaktion des Fahrers auf das ausgegebene Signal beziehungsweise die vorliegende Falschfahrt des Kraftfahrzeugs 105 erkennbar ist. Bevorzugterweise wird in einem Schritt 240 zusätzlich überprüft, ob eine erfasste Reaktion des Fahrers als zielführend für das Überführen des Kraftfahrzeugs 105 in einen sicheren Zustand gewertet werden kann. Diese Bestimmung kann auch nach dem Ausschlussverfahren erfolgen. Beispielsweise ist ein Beschleunigen des Kraftfahrzeugs 105 üblicherweise nicht zielführend für das Verbringen in den sicheren Zustand. Ist die Reaktion zielführend, so kann das Verfahren 200 beendet werden oder erneut durchlaufen werden.
Andernfalls, wenn keine beziehungsweise keine zielführende Reaktion erfasst werden konnte, wird in einem Schritt 245 eine Sicherheitsstufe des Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 105 erhöht. In einer einfachen Ausführungsform bedeutet dies, dass das Kraftfahrzeug 105 unmittelbar in einen sicheren Zustand verbracht wird. Dieser Zustand kann ein Abstellen des Kraftfahrzeugs umfassen. In einer Ausführungsform wird dazu unter vorgegebenen Bedingungen ein geeigneter Abstellort bestimmt. In einer anderen Ausführungsform sind unterschiedliche Zustände definiert, denen jeweils eine Sicherheitsstufe zugeordnet ist. Beispielsweise kann das Fahren mit dem Kraftfahrzeug sichererer gemacht werden, indem seine Geschwindigkeit herabgesetzt wird. Eine andere Möglichkeit der Erhöhung der Sicherheitsstufe des Kraftfahrzeugs 105 kann darin bestehen, die Quersteuerung auf bestimmte Manöver einzuschränken. Befindet sich das Kraftfahrzeug 105 bereits auf einer Kraftfahrstraße entgegen einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung, so kann bewirkt werden, dass das Kraftfahrzeug nur noch in Richtung eines Standstreifens bewegt werden kann. So kann das Kraftfahrzeug 105 bei mehreren Durchläufen des Verfahrens 200 beziehungsweise des Schritts 245 sukzessive in einen sicheren Zustand überführt werden.
In einem Schritt 250 kann außerdem ein Signal an eine Umgebung bereitgestellt werden, die auf die mögliche Gefahr durch das Kraftfahrzeug 105 bei Falschfahrt hinweist. Außerdem kann ein Aufzeichnen von Fahr- oder Umgebungsdaten des Kraftfahrzeugs 105 zu Beweissicherungszwecken bewirkt werden. Anschließend kann das Verfahren 200 erneut durchlaufen.

Claims

Verfahren (200) zum Steuern eines Kraftfahrzeugs (105), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: – Erfassen (210, 225) einer bestehenden oder sich anbahnenden Falschfahrt des Kraftfahrzeugs (105); – Ausgeben (215) eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (105); – Überwachen (235) einer Reaktion des Fahrers und – Verbringen (245) des Kraftfahrzeugs (105) in einen sicheren Zustand, falls eine Reaktion des Fahrers ausbleibt.
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei die Falschfahrt ein Befahren einer Kraftfahrstraße (110) in unzulässiger Richtung umfasst.
Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Falschfahrt mittels eines bordeigenen Systems (120) erfasst wird.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Falschfahrt mittels eines externen Systems (145) erfasst wird.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Falschfahrt von mehreren Systemen (120, 145) erfasst wird.
Verfahren (200) nach Anspruch 5, wobei die Systeme (120, 145) diversitär sind.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (105) in den sicheren Zustand verbracht (145) wird, wenn eine Reaktion des Fahrers ausbleibt (240), die dazu geeignet ist, die Falschfahrt zu verhindern oder zu beenden.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Zustände unterschiedlicher Sicherheitsstufen vorbestimmt sind, das Kraftfahrzeug (105) in den nächst sichereren Zustand verbracht wird und das Verfahren (200) erneut durchgeführt wird.
Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Warnung (250) vor der Falschfahrt des Kraftfahrzeugs (105) an eine Umgebung ausgegeben wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (140) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Vorrichtung (100) zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs (105), folgende Elemente umfassend: – ein Erfassungssystem (120, 145) zur Erfassung einer bestehenden oder sich anbahnenden Falschfahrt des Kraftfahrzeugs (105); – eine Ausgabeeinrichtung (160) zur Ausgabe eines Signals an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (105); – eine Überwachungseinrichtung (165) zur Überwachung einer Reaktion des Fahrers und – eine Steuereinrichtung (175, 180) zur Verbringung des Kraftfahrzeugs (105) in einen sicheren Zustand, falls eine Reaktion des Fahrers ausbleibt.