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Die Erfindung geht aus von einem Sicherheitssystem für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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Fahrerassistenzsysteme halten über die letzten Jahre verstärkt Einzug in die unterschiedlichsten Fahrzeugklassen. Während komfortorientierte Systeme den Fahrer bei der Erfüllung seiner Fahraufgabe unterstützen, steht bei aktiven Sicherheitssystemen die Vermeidung von Unfällen bzw. die Reduktion der Unfallschwere im Fokus. Systeme mit automatischen Notbremsfunktionen und/oder Ausweichfunktionen greifen hierbei aktiv in die Fahrdynamik ein, wenn der Fahrer dies nicht tut. Objekte in der Fahrzeugumgebung werden hierbei über eine Umfeldsensorik erfasst. Zudem kann der Fahrer gewarnt werden, wenn eine Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer droht.
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Fahrerassistenzsysteme mit einer Notbremsfunktion, welche zur Vermeidung von Kollisionen aktiv in die Bremsanlage eingreift, sind aus dem Stand bekannt. Diese Notbremsfunktionen sind beispielsweise in der Lage automatisch bei drohender Kollision eine Gefahrenbremsung einzuleiten. Andere Systeme verwenden einen querdynamischen Eingriff in die Fahrzeugführung, um einer Gefahr auszuweichen. Solche Ausweichfunktionen können beispielsweise zum Fußgängerschutz eingesetzt werden, so dass die Ausweichunktion bei einer drohenden Kollision mit einem Fußgänger ein Ausweichmanöver ausführt. Zudem sind Umfeldsensoriken zur Erfassung von mindestens einer crashrelevanten physikalischen Größe im Fahrzeugumfeld aus dem Stand der Technik bekannt. Eine solche Umfeldsensorik verwendet beispielsweise Ultraschall-, Radar-, Video- oder Lasersensoren um Objekte, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, wie Fahrzeuge oder verletzliche Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger, Radfahrer usw., bzw. Hindernisse zu erkennen.
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Aus der
DE 102 53 509 A1 sind beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bekannt. Über ein Signalisierungsmittel wird eine optische Warnung in Richtung wenigstens eines Objektes der Fahrzeugumgebung im Blickfeld des Fahrers erzeugt. Hierbei erfolgt die optische Warnung zumindest vor der Sichtbarkeit des Objektes für den Fahrer. Die optische Warnung is wenigstens ein Lichtfleck und/oder wenigstens ein Warnsymbol.
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Aus der
DE 10 2013 202 463 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Bewegungsmodells eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers bekannt. Hierbei wird ermittelt, ob sich ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer in einer Umgebung eines Fahrzeugs befindet. Wird ermittelt, dass sich ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs befindet, so wird die Position des verletzlichen Verkehrsteilnehmers ermittelt. Ferner werden Bewegungseinflussgrößen ermittelt, die repräsentativ sind für eine vorgegebene Situation und/oder ein vorgegebene Vorrichtung und/oder einen vorgegebenen signifikanten Punkt, die Einfluss auf eine Bewegung des detektierten verletzlichen Verkehrsteilnehmers haben können. Abhängig von den ermittelten Bewegungseinflusskenngrößen und der ermittelten Position des verletzlichen Verkehrsteilnehmers wird das Bewegungsmodell des verletzlichen Verkehrsteilnehmers ermittelt, mittels dessen eine prädizierte Position des verletzlichen Verkehrsteilnehmers ermittelbar ist.
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Zudem sind aus dem Stand der Technik Messtechniken bekannt, welche das Blickverhalten von Fahrern erfassen und auswerten können. Insbesondere kann die aktuelle Blickrichtung identifiziert werden. In zukünftigen Seriensystemen kann diese Aufgabe beispielsweise durch eine Innenraumkamera übernommen werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Gefahrenanalyse und Bewertung einer aktuellen Fahrsituation sowohl auf dem Verhalten eines sich im Umfeld des Fahrzeugs aufhaltenden verletzlichen Verkehrsteilnehmers als auch auf dem Verhalten des Fahrers des Fahrzeugs basiert. Dadurch kann durch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherheitssignals ein erweiterter Personenschutz umgesetzt werden, welche insbesondere den Schutz für verletzliche Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise Fußgänger, Radfahrer usw. verbessert.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik, welche zumindest eine erste Bilderfassungsvorrichtung aufweist, und einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche mit Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung eine Gefahrenanalyse und eine Bewertung der aktuellen Fahrsituation durchführt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung dahingehend auswertet, ob sich verletzliche Verkehrsteilnehmer im erfassbaren Fahrzeugumfeld aufhalten. Hierbei führt die Auswerte- und Steuereinheit mit den Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung eine Gesichtserkennung und eine Blickrichtungserkennung durch, wenn im Fahrzeugumfeld ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer erkannt ist. Zudem verwendet die Auswerte- und Steuereinheit Informationen zumindest einer zweiten Bilderfassungsvorrichtung, welche einen Fahrer des Fahrzeugs erfasst, bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation.
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Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird. Die Auswerte- und Steuereinheit kann insbesondere zur Gefahrenanalyse und Bewertung der aktuellen Fahrsituation Softwaremodule einsetzen.
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Unter Bilderfassungsvorrichtungen werden vorliegend Baueinheiten verstanden, welche in der Lage sind, das Gesicht einer Person so zu erfassen, dass die Blickrichtung der betreffenden Person erkannt und ausgewertet werden kann. Die Bilderfassungsvorrichtungen können beispielsweise als CCD-Kameras ausgeführt werden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sicherheitssystems für ein Fahrzeug möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Auswerte- und Steuereinheit aus den Informationen der zweiten Bilderfassungsvorrichtung eine Blickrichtung des Fahrers bestimmen kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Auswerte- und Steuereinheit die Blickrichtung des Fahrers und die Blickrichtung des verletzlichen Verkehrsteilnehmers zur Gefahrenanalyse und Bewertung der aktuellen Fahrsituation auswerten. Die Auswerte- und Steuereinheit kann die aktuelle Fahrsituation beispielsweise als unkritisch bewerten, wenn die Blickrichtungen auf einen gegenseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer und verletzlicher Verkehrsteilnehmer schließen lassen. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass sich der Fahrer und der Verkehrsteilnehmer gegenseitig erkannt haben und sich Gefahrensituationen ohne Eingriff von entsprechenden Fahrerassistenzsystemen vermeiden lassen. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit die aktuelle Fahrsituation als kritisch bewerten, wenn die Blickrichtungen auf einen einseitigen Blickkontakt des verletzlichen Verkehrsteilnehmers zum Fahrzeug aber nicht zum Fahrer schließen lassen und/oder wenn die Blickrichtung des Fahrers auf einen einseitigen Blickkontakt zum verletzlichen Verkehrsteilnehmer schließen lässt. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass sich der Fahrer und der Verkehrsteilnehmer gegenseitig nicht erkannt haben, so dass sich unter Umständen eine Gefahrensituation einstellen kann, die einen Eingriff von entsprechenden Fahrerassistenzsystemen erfordert. Es liegt aber noch nicht die höchste Gefahrenstufe vor, da wenigstens einer der beiden Verkehrsteilnehmer den anderen erkannt hat und durch ein entsprechendes Verhalten eine gefährliche Situation vermeiden kann. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit die aktuelle Fahrsituation als sehr kritisch bewerten, wenn die Blickrichtungen auf keinen gegenseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer und verletzlichem Verkehrsteilnehmer und auf keinen einseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer und verletzlichem Verkehrsteilnehmer und auf keinen einseitigen Blickkontakt zwischen verletzlichem Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug schließen lassen. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass keiner der Verkehrsteilnehmer den anderen erkannt hat, so dass mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Eingriff von entsprechenden Fahrerassistenzsystemen erforderlich ist, um Gefahrensituationen zu vermeiden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Auswerte- und Steuereinheit eine Relativgeschwindigkeit und/oder einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem im Fahrzeugumfeld erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmer ermitteln und bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation verwenden. So kann die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise die Gefahrenstufe erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine gewisse Geschwindigkeitsschwelle überschritten hat. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit die Geschwindigkeit in Bezug auf den Abstand zu dem außerhalb des Fahrzeugs erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmer bewerten, da das Gefahrenpotential bei gleich bleibender Fahrzeuggeschwindigkeit mit Verkleinerung des Abstandes zum verletzlichen Verkehrsteilnehmer steigt. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit die Gefahrenanalyse erste durchführen, wenn sich im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeuges verletzliche Verkehrsteilnehmer aufhalten und das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle überschreitet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Auswerte- und Steuereinheit mit den Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung ein Bewegungsprofil des im Fahrzeugumfeld erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers ermitteln und bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation verwenden. So kann die Auswerte- und Steuereinheit basierend auf dem Bewegungsprofil des verletzlichen Verkehrsteilnehmer erkennen, ob sich der Weg des Fahrzeugs mit dem voraussichtlichen Weg des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers kreuzt oder nicht, und die Gefahrenstufe entsprechend erhöhen oder absenken.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von der Bewertung der aktuellen Fahrsituation mindestens eine Notfallfunktion eines Fahrerassistenzsystems aktivieren. Die mindestens eine Notfallfunktion kann beispielsweise eine Warnfunktion und/oder eine Notbremsfunktion und/oder eine Ausweichfunktion umfassen. Hierbei stellt die Warnfunktion, welche beispielsweise optische und/oder akustische Warnmeldungen an den Fahrer ausgibt, die schwächste und einfachste Form des Eingriffs in Fahrerassistenzsysteme dar. Die Notbremsfunktion greift aktiv in die Bremsanlage ein und ist bei einer drohenden Kollision in der Lage automatisch eine Gefahrenbremsung einzuleiten. Die Ausweichfunktion führt einen querdynamischen Eingriff in die Fahrzeugführung aus, um einer Gefahr auszuweichen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann die Auswerte- und Steuereinheit das optische und/oder akustische Warnsignal in Richtung des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers im optischen und/oder akustischen Erfassungsbereich des Fahrers erzeugen. Dadurch wird der Fahrer dazu gebracht seine Aufmerksamkeit in Richtung des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers zu lenken. Das optische Warnsignal kann beispielsweise einen Lichtfleck und/oder ein Warnsymbol umfassen, wobei die Warnfunktion Intensität und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz und/oder Größe und/oder Farbe des optischen Warnsignals basierend auf der Bewertung der aktuellen Fahrsituation vorgeben kann. Vorzugsweise kann ein Head-up-Display das mindestens eine optische Warnsignal erzeugen und ausgeben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems kann das akustische Warnsignal einen Warnton umfassen, dessen Lautstärke und/oder Tonfrequenz und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz die Warnfunktion basierend auf der Bewertung der aktuellen Fahrsituation vorgeben kann. Vorzugsweise kann ein Soundsystem, welches mehrere verteilt im Fahrzeuginnenraum angeordnete Lautsprecher umfasst, das mindestens eine akustische Warnsignal erzeugen und ausgeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems für ein Fahrzeug.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems 10 für ein Fahrzeug 1 eine Umfeldsensorik 12, welche zumindest eine erste Bilderfassungsvorrichtung 12.1 aufweist, und eine Auswerte- und Steuereinheit 14, welche mit Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung 12.1 eine Gefahrenanalyse und eine Bewertung der aktuellen Fahrsituation durchführt. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 wertet die Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung 12.1 dahingehend aus, ob sich verletzliche Verkehrsteilnehmer 3 im erfassbaren Fahrzeugumfeld 7 aufhalten. Hierbei führt die Auswerte- und Steuereinheit 14 mit den Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung 12.1 eine Gesichtserkennung und eine Blickrichtungserkennung durch, wenn im Fahrzeugumfeld 7 ein verletzlicher Verkehrsteilnehmer 3 erkannt ist. Zudem verwendet die Auswerte- und Steuereinheit Informationen zumindest einer zweiten Bilderfassungsvorrichtung 16, welche einen Fahrer 5 des Fahrzeugs 1 erfasst, bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation.
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Die Auswerte- und Steuereinheit 14 bestimmt aus den Informationen der zweiten Bilderfassungsvorrichtung 16 eine Blickrichtung des Fahrers 5. Zur Gefahrenanalyse und Bewertung der aktuellen Fahrsituation wertet die Auswerte- und Steuereinheit 14 dann die Blickrichtung des Fahrers 5 und die Blickrichtung des verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 aus.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel bewertet die Auswerte- und Steuereinheit 14 die aktuelle Fahrsituation als unkritisch, wenn die Blickrichtungen auf einen gegenseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer 5 und verletzlicher Verkehrsteilnehmer 3 schließen lassen. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 bewertet die aktuelle Fahrsituation als kritisch, wenn die Blickrichtungen auf einen einseitigen Blickkontakt des verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 zum Fahrzeug 1 aber nicht zum Fahrer 4 schließen lassen. Alternativ oder zusätzlich bewertet die Auswerte- und Steuereinheit 14 die aktuelle Fahrsituation als kritisch, wenn die Blickrichtung des Fahrer 5 auf einen einseitigen Blickkontakt zum verletzlichen Verkehrsteilnehmer 3 schließen lässt. Des Weiteren bewertet die Auswerte- und Steuereinheit 14 die aktuelle Fahrsituation als sehr kritisch, wenn die Blickrichtungen auf keinen gegenseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer 5 und verletzlichem Verkehrsteilnehmer 3 und auf keinen einseitigen Blickkontakt zwischen Fahrer 5 und verletzlichem Verkehrsteilnehmer 3 und auf keinen einseitigen Blickkontakt zwischen verletzlichem Verkehrsteilnehmer 3 und Fahrzeug 1 schließen lassen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 14 in Abhängigkeit von der Bewertung der aktuellen Fahrsituation mindestens eine Notfallfunktion eines Fahrerassistenzsystems 20. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste Notfallfunktion beispielsweise als Warnfunktion 22 umgesetzt, welche ein akustisches und/oder optisches Warnsignal an den Fahrer ausgibt. Eine zweite Notfallfunktion ist beispielsweise als Notbremsfunktion 24 umgesetzt, welche ein automatisches Bremsmanöver einleitet und durchführt. Eine dritte Notfallfunktion ist beispielsweise als Ausweichfunktion 26 umgesetzt, welche ein automatisches Ausweichmanöver ausführt, um einem erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmer 3 auszuweichen. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 erzeugt das optische und/oder akustische Warnsignal in Richtung des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 im optischen und/oder akustischen Erfassungsbereich des Fahrers 5. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet die Auswerte- und Steuereinheit 14 ein Head-up-Display 30, welches das mindestens eine optische Warnsignal erzeugt und ausgibt, und ein Soundsystem 40 mit mehreren nicht dargestellten Lautsprechern, welche das mindestens eine akustische Warnsignal erzeugt und ausgibt.
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Das optische Warnsignal wird beispielsweise als Lichtfleck und/oder Warnsymbol im Bereich der Windschutzscheibe ausgegeben, um die Blickrichtung des Fahrers 5 in die Richtung des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 zu lenken. Zusätzlich kann das akustische Warnsignal als Warnton erzeugt werden, welcher aus einer Richtung ertönt, die der Richtung des erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 entspricht. Die Warnfunktion 22 gibt die Intensität und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz und/oder Größe und/oder Farbe des optischen Warnsignals bzw. die Lautstärke und/oder Tonfrequenz und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz des akustischen Warnsignals basierend auf der Bewertung der aktuellen Fahrsituation vor.
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Zusätzlich ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Relativgeschwindigkeit und/oder einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem im Fahrzeugumfeld 7 erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmer (3) und verwendet diese Informationen bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation. Zusätzlich kann die Auswerte- und Steuereinheit 14 mit den Informationen der ersten Bilderfassungsvorrichtung 12.1 ein Bewegungsprofil des im Fahrzeugumfeld 7 erkannten verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 ermitteln und bei der Gefahrenanalyse und der Bewertung der aktuellen Fahrsituation verwenden. Dadurch kann die Auswerte- und Steuereinheit 14 die Wahrscheinlichkeit eines bevorstehenden Kontakts berechnen und die Gefahrenstufe entsprechend erhöhen.
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Bei einer kritisch und/oder sehr kritisch bewerteten aktuellen Fahrsituation wird der Fahrer 5 beispielsweise durch farbige Lichtflecke und/oder Warnsymbole im Bereich der Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe gewarnt, die vom Head-up-Display 30 erzeugt und ausgegeben werden, um die Blickrichtung des Fahrers 5 in Richtung des verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 zu lenken. Zur Unterstützung gibt das Soundsystem 40 zusätzlich einen Warnton aus, welcher ebenfalls die Blickrichtung des Fahrers 5 in Richtung des verletzlichen Verkehrsteilnehmers 3 lenkt. Mit Steigerung des Gefahrenpotentials, wie beispielsweise Verringerung des Abstands zwischen Fahrzeug 1 und verletzlichem Verkehrsteilnehmer 3, können die die Intensität und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz und/oder Größe und/oder Farbe des Lichtflecks und/oder des Warnsymboles variiert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Lautstärke und/oder Tonfrequenz und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz des Warntons variiert werden, um die Warnwirkung zu erhöhen. Zudem können Vibrationen ins Lenkrad eingeleitet werden und die Warnblinkanlage eingeschaltet werden, um die Aufmerksamkeit des Fahrers 5 auf den verletzlichen Verkehrsteilnehmer 3 zu lenken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10253509 A1 [0004]
- DE 102013202463 A1 [0005]
