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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Bremsnotwendigkeit für ein Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von einem möglichen Kollisionsobjekt, beispielsweise einem Fußgänger, in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät zum automatischen Abbremsen eines Kraftfahrzeugs. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzeinrichtung zum automatischen Abbremsen eines Kraftfahrzeugs. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit oben genannter Fahrerassistenzeinrichtung.
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Im Straßenverkehr gibt es häufig besondere Bereiche oder Gefahrenstellen, an denen mit erhöhter Wahrscheinlichkeit Personen beziehungsweise Fußgänger eine Fahrbahn betreten. Beispiele hierfür sind beispielsweise Fußgängerüberwege, insbesondere sogenannte Zebrastreifen, oder Bushaltestellen. An diesen Gefahrenstellen ist eine erhöhte Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs nötig, um eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger zu vermeiden.
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In diesem Kontext stellt die
US 2012/026 86 00 A1 ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zum Warnen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor einer Gefahrenstelle. Dabei wird die Gefahrenstelle anhand von Bilddaten als Umgebungsdaten eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs erkannt und der Fahrer durch ein optisches und/oder akustisches Signal über die Gefahrenstelle informiert.
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Die
US 2007/003 29 14 A1 stellt ein Fahrerassistenzsystem zur Verfügung, welches dazu ausgebildet ist, eine Fahrsituation zu erkennen und ein Risikopotenzial für die Fahrsituation zu berechnen. Das Fahrerassistenzsystem kann abhängig von dem Risikopotenzial eine Gegenkraft auf ein Gaspedal des Kraftfahrzeugs ausüben, ein Verhalten des Kraftfahrzeugs beeinflussen und den Fahrer des Kraftfahrzeugs informieren.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Sicherheitsniveau eines Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine mögliche Kollision mit einem Fußgänger gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Teil der Unteransprüche und gelten analog auch für das erfindungsgemäße Steuergerät, die erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Umgebungsdaten erfasst, welche einen Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs betreffen. Der Umgebungsbereich umfasst insbesondere einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Straßenabschnitt und/oder an den vorausliegenden Straßenabschnitt angrenzende Bereiche, beispielsweise einen Gehweg. Die Umgebungsdaten können durch eine erste Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Die Umgebungsdaten können ein Bild und/oder ein bildhaftes Modell des Umgebungsbereichs aufweisen. Es können Fahrzeugdaten erfasst werden, welche das Kraftfahrzeug betreffen. Beispielsweise betreffen die Fahrzeugdaten eine Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugdaten können durch eine zweite Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Beispielsweise werden die Fahrzeugdaten mittels eines Tachometers und/oder eines GPS-Empfängers ermittelt.
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In einem nächsten Schritt wird ein mögliches Kollisionsobjekt in dem Umgebungsbereich ermittelt. Das mögliche Kollisionsobjekt ist insbesondere ein Fußgänger. Das mögliche Kollisionsobjekt kann anhand der Objektdaten ermittelt werden. Beispielsweise wird das mögliche Kollisionsobjekt in dem durch die Umgebungsdaten umfassten Bild des Umgebungsbereichs erkannt beziehungsweise ermittelt. Außerdem werden das mögliche Kollisionsobjekt betreffenden Objektdaten aus den Umgebungsdaten extrahiert. Beispielsweise werden eine Bewegungsrichtung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Position, insbesondere eine relativ Position relativ zu dem Kraftfahrzeug oder eine absolute Position, des möglichen Kollisionsobjektes als die Objektdaten aus den Umgebungsdaten extrahiert.
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Anschließend wird anhand der Objektdaten und der Fahrzeugdaten nach einem vordefinierten Kriterium eine Bremsnotwendigkeit ermittelt beziehungsweise berechnet. Beispielsweise wird im Zuge des vordefinierten Kriteriums eine Kollisionswahrscheinlichkeit des Kraftfahrzeugs mit dem möglichen Kollisionsobjekt berechnet und die Bremsnotwendigkeit ermittelt, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit größer ist als ein vordefinierter Wahrscheinlichkeitswert. Alternativ oder zusätzlich kann das vordefinierte Kriterium umfassen, dass die Bremsnotwendigkeit ermittelt wird, wenn sich das mögliche Kollisionsobjekt in einem vordefinierten Bereich, insbesondere in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, vor dem Kraftfahrzeug befindet. Vorzugsweise umfasst das vordefinierte Kriterium, dass eine Reaktion eines Fahrers des Kraftfahrzeugs ausbleibt. Beispielsweise kann die Bremsnotwendigkeit dann ermittelt werden, wenn der Fahrer keine oder eine falsche Reaktion auf eine bevorstehende Kollision mit dem möglichen Kollisionsobjekt zeigt. Wird die Bremsnotwendigkeit ermittelt, so wird ein Bremssignal zum Kommandieren eines Bremsmanövers ausgesendet. Beispielsweise wird das Bremssignal an eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ausgesendet. Die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs kann dann auf das Bremssignal hin das Bremsmanöver, insbesondere autonom, durchführen. Das Bremsmanöver kann, insbesondere situationsabhängig, eine Notbremsung mit maximaler Bremskraft oder ein Abbremsen mit geringerer Bremskraft sein. Beispielsweise ist das Bremsmanöver ein Abbremsen mit einem vordefinierten Negativbeschleunigungswert.
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Um nun das Sicherheitsniveau des Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine mögliche Kollision mit einem Fußgänger gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen, ist beispielsweise vorgesehen, dass eine Gefährlichkeitsangabe für den Umgebungsbereich aus den Umgebungsdaten extrahiert und anhand der Gefährlichkeitsangabe die Bremsnotwendigkeit nach unterschiedlichen Maßstäben ermittelt wird. Die Gefährlichkeitsangabe charakterisiert beispielsweise den in Fahrtrichtung vorausliegenden Straßenabschnitt dahingehend, wie wahrscheinlich das Auftreten des möglichen Kollisionsobjektes ist. Im Allgemeinen bedeutet das, dass aus den Umgebungsdaten zusätzlich eine Gefährlichkeitsangabe extrahiert wird, die den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs betrifft. In Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe kann dann die Bremsnotwendigkeit nach einem ersten vordefinierten Kriterium oder einem zweiten vordefinierten Kriterium als das vordefinierte Kriterium ermittelt werden. Dabei sind das erste vordefinierte Kriterium und das zweite vordefinierte Kriterium insbesondere unterschiedlich. Es ist allerdings nicht notwendig, dass beide Kriterien parallel vorliegen. Vielmehr kann auch ein Ausgangskriterium als das erste Kriterium definiert sein und, davon ausgehend, ein in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe verändertes Kriterium als das zweite Kriterium gelten. Die Gefährlichkeitsangabe kann das Vorliegen einer, insbesondere vordefinierten, Gefahrensituation beschreiben. Beispielsweise beschreibt die Gefährlichkeitsangabe, ob anhand der Umgebungsdaten die Gefahrensituation und/oder einer Gefahrenstelle vorliegt. Dann kann die Bremsnotwendigkeit bei Vorliegen der Gefahrensituation nach dem ersten Kriterium und, wenn die Gefahrensituation nicht vorliegt, nach dem zweiten Kriterium ermittelt werden.
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Die Gefährlichkeitsangabe kann zwei mögliche Zustände, beispielsweise einen ersten Wert und einen zweiten Wert, aufweisen oder eine Mehrzahl von Zuständen aufweisen. Beispielsweise weist die Gefährlichkeitsangabe einen Grundzustand auf, welcher im Falle einer normalen Fahrsituation, insbesondere mehr als 50% oder mehr als 60% oder mehr als 80% der Zeit, vorliegt. Die Gefährlichkeitsangabe kann einen oder mehrere Zustände erhöhter Gefahr, welche im Falle der Gefahrensituation vorliegen, aufweisen. Durch mehrere Zustände erhöhter Gefahr kann eine Abstufung unterschiedlicher Gefährdungsniveaus möglich sein. Beispielsweise wird die Bremsnotwendigkeit nach dem ersten vordefinierten Kriterium ermittelt, wenn die Gefährlichkeitsangabe den ersten Wert aufweist, und nach dem zweiten vordefinierten Kriterium ermittelt, wenn die Gefährlichkeitsangabe den zweiten Wert aufweist. Es können mehrere zweite vordefinierte Kriterien vorgesehen sein. Dann kann im Falle von mehreren Zuständen erhöhter Gefahr die Bremsnotwendigkeit nach einem jeweiligen zweiten vordefinierten Kriterium ermittelt werden. Dadurch, dass durch die Gefährlichkeitsangabe die Bremsnotwendigkeit nach unterschiedlichen Kriterien ermittelt wird, kann das Verfahren situationsabhängig angepasst werden. Insbesondere kann eine hohe Erkennungsrate für die Bremsnotwendigkeit in der Gefahrensituation auf der einen Seite und eine geringe Wahrscheinlichkeit für ein fehlerhaftes Erkennen der Bremsnotwendigkeit in einer normalen Fahrsituation auf der anderen Seite gewährleistet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beschreibt die Gefährlichkeitsangabe das Vorhandensein der Gefahrenstelle. Als Gefahrenstelle kommt beispielsweise eine Bushaltestelle, eine Kreuzung, eine Fußgängerzone, eine Spielstraße, ein Fußgängerüberweg, insbesondere ein sogenannter Zebrastreifen, eine Fußgängerampel, eine Schule oder ein Kindergarten, ein Stauende, ein Austragungsort einer Großveranstaltung oder ein Straßenabschnitt mit erhöhtem Fußgängeraufkommen infrage. Die Gefahrenstelle kann insbesondere durch Erfassen eines Warnschildes, welches vor der Gefahrenstelle warnt, und/oder durch Erfassen und/oder durch Erkennen von für die Gefahrenstelle charakteristischen Merkmalen erkannt werden. Beispielsweise kann der Fußgängerüberweg durch Erfassen von auf die Straße gemalten Zebrastreifen und/oder durch Erfassen eines entsprechenden Warnschildes erkannt werden. In einem anderen Beispiel wird eine Bushaltestelle beispielsweise anhand eines Wartehauses und/oder eines Haltestellenschildes erkannt. Alternativ oder zusätzlich kann die Gefahrenstelle durch Auswerten von Navigationsdaten als Umgebungsdaten extrahiert werden. In diesem Fall können die Umgebungsdaten zumindest teilweise durch ein Navigationssystem erfasst werden. Da Gefahrenstellen häufig durch Warnschilder oder charakteristische Merkmale gekennzeichnet sind, ist auf diese Weise eine zuverlässige Erkennung der Gefahrenstelle ermöglicht.
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In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das erste vordefinierte Kriterium und/oder das zweite vordefinierte Kriterium jeweils zumindest einen Schwellwert und die Bremsnotwendigkeit wird, insbesondere genau dann, ermittelt, wenn der jeweilige Schwellwert durch eine aus den oder anhand der Objektdaten und der Fahrzeugdaten festgelegte Kollisionswahrscheinlichkeit unterschritten oder überschritten wird. Beispielsweise kann anhand der Fahrzeugdaten und der Objektdaten eine Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet werden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann alternativ oder zusätzlich, insbesondere implizit, durch einen oder mehrere Werte aus den Fahrzeugdaten und/oder den Objektdaten, zum Beispiel eine Relativposition des Kollisionsobjektes, festgelegt sein. Die Bremsnotwendigkeit kann ermittelt werden, wenn der eine oder die mehreren Werte aus den Fahrzeugdaten und/oder den Objektdaten den jeweils zumindest einen Schwellwert des jeweiligen vordefinierten Kriteriums überschreiten oder unterschreiten. In Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe kann die Bremsnotwendigkeit anhand der unterschiedlichen jeweiligen Schwellwerte ermittelt werden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann beschreiben, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem möglichen Kollisionsobjekt erfolgen wird. In diesem Fall wird die Bremsnotwendigkeit insbesondere dann ermittelt, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit den jeweiligen Schwellwert überschreitet. Alternativ kann die Kollisionswahrscheinlichkeit beschreiben, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Kraftfahrzeug und das mögliche Kollisionsobjekt kollisionsfrei bleiben. In diesem Fall wird die Bremsnotwendigkeit insbesondere dann erkannt, wenn der jeweilige Schwellwert durch die Kollisionswahrscheinlichkeit unterschritten wird. Der Schwellwert, bei dessen Unterschreiten oder Überschreiten die Bremsnotwendigkeit ermittelt wird, ist somit von der Gefährlichkeitsangabe abhängig.
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Insbesondere wird als das mögliche Kollisionsobjekt ein Fußgänger ermittelt. Somit kann durch das vorliegende Verfahren die Bremsnotwendigkeit erkannt werden, wenn die Gefahr einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger besteht. Die Gefährdung von Fußgängern kann insbesondere mit bestimmten Gefahrenstellen verknüpft sein, weshalb eine vorteilhafte Ermittlung der Gefährlichkeitsangabe ermöglicht ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Umgebungsbereich, in dem das mögliche Kollisionsobjekt ermittelt wird, in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe angepasst wird. Beispielsweise kann der Umgebungsbereich, in dem das mögliche Kollisionsobjekt ermittelt wird, in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe vergrößert oder verkleinert werden. In einem Beispiel wird in dem Umgebungsbereich ein Fußgängerüberweg erkannt und dessen Vorhandensein durch die Gefährlichkeitsangabe beschrieben. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der Umgebungsbereich derart erweitert wird, dass eine Umgebung des Fußgängerüberwegs erfasst wird. Dadurch ist ein besonders situationsabhängiges und umfassendes Ermitteln von möglichen Kollisionsobjekten in dem Umgebungsbereich ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gefährlichkeitsangabe zumindest teilweise ein Ampelsignal einer dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Ampel betrifft. Insbesondere kann durch die Gefährlichkeitsangabe beschrieben sein, ob eine vorausliegende Fußgängerampel und/oder eine vorausliegende Ampel für das Kraftfahrzeug rot oder grün zeigen. Beispielsweise legt die Gefährlichkeitsangabe eine erhöhte Gefahr nahe, wenn die vorausliegende Ampel für das Kraftfahrzeug ein rotes Ampelsignal und für Fußgänger ein grünes Ampelsignal ausgibt. Insbesondere besteht dann die Gefahr, dass Fußgänger auch an anderen Stellen als direkt an der Ampel den vorausliegenden Straßenabschnitt überqueren.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Gefährlichkeitsangabe zumindest teilweise eine dem Kraftfahrzeug vorausliegende Verkehrssituation betreffen. Die Verkehrssituation ist beispielsweise ein vorausliegender Stau, ein Unfall, eine vorausliegende Menschenansammlung und/oder ein unübersichtlicher Straßenabschnitt. Durch die vorausliegende Verkehrssituation kann nahegelegt sein, dass im Vergleich zu der normalen Fahrsituation mit höherer Wahrscheinlichkeit ein mögliches Kollisionsobjekt auf dem vorausliegenden Straßenabschnitt erscheint. Insbesondere kann aufgrund der vorausliegenden Verkehrssituation nahegelegt sein, dass mit höherer Wahrscheinlichkeit gegenüber der normalen Fahrsituation Fußgänger den vorausliegenden Straßenabschnitt überqueren. Durch die Gefährlichkeitsangabe kann dann ein besonders frühzeitiges Auslösen einer Notbremsung beziehungsweise Erkennen der Bremsnotwendigkeit gewährleistet sein.
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Eine Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, dass die Umgebungsdaten aus einer oder von einer Kamera und/oder einem Radarsensor und/oder einem Ultraschallsensor und/oder einem Lidar-Sensor und/oder einem Navigationssystem und/oder einem Verkehrsinformationsdienst erfasst werden. Im Allgemeinen können die Umgebungsdaten durch oder aus einer ersten Erfassungseinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, erfasst werden.
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Durch das vorliegende Verfahren kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs unterstützt werden. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug während einer herkömmlichen, durch den Fahrer gesteuerten Fahrt, gebremst werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Bremsnotwendigkeit während einer durch eine Geschwindigkeitsregelanlage, auch Tempomat genannt, des Kraftfahrzeugs gesteuerten Fahrt ermittelt werden. Mit anderen Worten kann das vorliegende Verfahren dann angewandt werden, wenn die Geschwindigkeitsregelanlage die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs steuert. Alternativ oder zusätzlich kann die Bremsnotwendigkeit durch das vorliegende Verfahren während einer autonomen oder teilautonomen Fahrt des Kraftfahrzeugs angewandt werden. Unter einer autonomen Fahrt kann eine Fahrt verstanden werden, die vollständig durch das Kraftfahrzeug gesteuert wird.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug zum automatischen Abbremsen. Das Steuergerät umfasst eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Umgebungsdaten, welche einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs betreffen, sowie zum Empfangen von Fahrzeugdaten, welche das Kraftfahrzeug betreffen. Die Empfangseinrichtung kann zum Empfangen der Umgebungsdaten aus jeweiligen Erfassungseinrichtungen ausgebildet sein. Das Steuergerät umfasst außerdem eine Recheneinheit zum Ermitteln eines möglichen Kollisionsobjektes in dem Umgebungsbereich sowie zum Extrahieren von das mögliche Kollisionsobjekt betreffenden Objektdaten aus den Umgebungsdaten. Insbesondere ist die Recheneinheit zum Ermitteln des möglichen Kollisionsobjektes anhand der Umgebungsdaten ausgebildet. Die Recheneinheit ist außerdem zum Ermitteln einer Bremsnotwendigkeit anhand der Objektdaten und anhand der Fahrzeugdaten nach einem vordefinierten Kriterium ausgebildet. Zusätzlich kann das Steuergerät eine Signaleinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, ein Bremssignal zum Kommandieren eines Bremsmanövers auszusenden, falls die Bremsnotwendigkeit ermittelt wird.
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Um nun das Sicherheitsniveau des Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine mögliche Kollision mit einem Fußgänger gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen, ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, aus den Umgebungsdaten zusätzlich eine Gefährlichkeitsangabe zu extrahieren, die den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs betrifft. Außerdem ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe die Bremsnotwendigkeit nach einem ersten vordefinierten Kriterium oder einem zweiten vordefinierten Kriterium als das vordefinierte Kriterium zu ermitteln. Das erste vordefinierte Kriterium und das zweite vordefinierte Kriterium sind insbesondere unterschiedlich.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum automatischen Abbremsen. Die Fahrerassistenzeinrichtung umfasst eine erste Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Umgebungsdaten, welche einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs betreffen. Die erste Erfassungseinrichtung kann als Kamera, Ultraschallsensor, Radarsensor, Lidar-Sensor und/oder Navigationssystem ausgebildet sein. Die Fahrerassistenzeinrichtung umfasst außerdem eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Fahrzeugdaten, welche das Kraftfahrzeug betreffen. Die zweite Erfassungseinrichtung kann beispielsweise als GPS-Sensor oder als Tachometer ausgebildet sein. Zusätzlich umfasst die Fahrerassistenzeinrichtung das oben genannte Steuergerät.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der oben genannten Fahrerassistenzeinrichtung.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug sowie ein mögliches Kollisionsobjekt an einer Gefahrenstelle, und
- 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das sich mit einer Geschwindigkeit V in Richtung eines vorausliegenden Straßenabschnittes 5 bewegt. An dem vorausliegenden Straßenabschnitt 5 befindet sich eine Gefahrenstelle 3 sowie ein mögliches Kollisionsobjekt 2. Die Gefahrenstelle 3 ist vorliegend gegeben durch einen Fußgängerüberweg, auch Zebrastreifen genannt. Der Fußgängerüberweg ist hierbei nur als ein Beispiel für die Gefahrenstelle 3 zu verstehen. Weitere mögliche Beispiele sind eine Bushaltestelle, eine Fußgängerzone, eine Kreuzung, eine Fußgängerampel, eine Schule, ein Kindergarten, eine Spielstraße, ein Stauende, ein Austragungsort einer Großveranstaltung oder ein Straßenabschnitt mit erhöhten Fußgängeraufkommen. Die Gefahrenstelle 3 kann alternativ oder zusätzlich aufgrund einer vorausliegenden Verkehrssituation gegeben sein. Beispiele für eine solche Verkehrssituation sind beispielsweise ein vorausliegender Stau, ein Unfall, eine vorausliegende Menschenansammlung und/oder ein unübersichtlicher Straßenabschnitt. Das mögliche Kollisionsobjekt 2 ist vorliegend beispielhaft durch einen Fußgänger beziehungsweise eine Person gegeben. Alternativ kann das Kollisionsobjekt 2 durch einen Radfahrer, Kinder auf der Straße oder andere Verkehrsteilnehmer gegeben sein. An der Gefahrenstelle 3 ist mit einer gegenüber einer normalen Verkehrssituation erhöhten Gefährdung für das mögliche Kollisionsobjekt 2 oder durch das mögliche Kollisionsobjekt 2 zu rechnen. Deshalb ist in einer Gefahrenstelle 3 beziehungsweise dem vorausliegenden Straßenabschnitt 5 mit der Gefahrenstelle 3 insbesondere eine höhere Rücksichtnahme nötig.
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Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine erste Erfassungseinrichtung 10, welche Umgebungsdaten 50 erfasst. Die Umgebungsdaten 50 betreffen einen Umgebungsbereich U des Kraftfahrzeugs 1. Insbesondere liegt der Umgebungsbereich U dem Kraftfahrzeug 1 in dessen Fahrtrichtung voraus. Die erste Erfassungseinrichtung 10 ist insbesondere als Kamera, als Radarsensor, als Ultraschallsensor, oder als Lidar-Sensor ausgebildet. Die Umgebungsdaten 50 umfassen insbesondere ein Bild oder ein bildhaftes Modell des Umgebungsbereich U. Alternativ oder zusätzlich kann durch die erste Erfassungseinrichtung 10 eine digitale Karte des Umgebungsbereich U erstellt werden. Auf der digitalen Karte sind insbesondere die Gefahrenstelle 3 sowie das mögliche Kollisionsobjekt 2 eingezeichnet. Insbesondere betreffen die Umgebungsdaten 50 den Umgebungsbereich U, der innerhalb eines Erfassungsbereichs 45 der ersten Erfassungseinrichtung 10 liegt.
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Das Kraftfahrzeug 1 umfasst vorliegend eine zweite Erfassungseinrichtung 11, mittels derer Fahrzeugdaten 51 erfasst werden. Die Fahrzeugdaten 51 betreffen das Kraftfahrzeug 1. Die zweite Erfassungseinrichtung 11 ist insbesondere als Tachometer oder GPS-Empfänger ausgebildet. Die Fahrzeugdaten 51 beschreiben beispielsweise eine Position, die Geschwindigkeit V oder eine Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 1.
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Ein Steuergerät 12 des Kraftfahrzeugs 1 ist vorliegend dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug 1 im Falle einer drohenden Kollision mit dem möglichen Kollisionsobjekt 2 automatisch abzubremsen. Das Steuergerät 12 umfasst vorliegend eine Empfangseinheit 13, eine Recheneinheit 14 sowie eine Signaleinheit 15. Die Empfangseinheit 13 kann mit der ersten Erfassungseinrichtung 10 und/oder der zweiten Erfassungseinrichtung 11 über eine Datenverbindung verbunden sein.
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Die Empfangseinrichtung 13 kann die Umgebungsdaten 50 von der ersten Erfassungseinrichtung 10 empfangen. Die Empfangseinrichtung 13 kann die Fahrzeugdaten 51 von der zweiten Erfassungseinrichtung 11 empfangen. Alternativ kann die Empfangseinrichtung 13 die Umgebungsdaten 50 aus der ersten Erfassungseinrichtung 10 und die Fahrzeugdaten 51 aus der zweiten Erfassungseinrichtung 11 erfassen.
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Die Recheneinheit 14 ermittelt das mögliche Kollisionsobjekt 2 in dem Umgebungsbereich U anhand der Umgebungsdaten 50 (vgl. 2). Beispielsweise ermittelt die Recheneinheit 14 das mögliche Kollisionsobjekt 2 nach einer aus dem Stand der Technik bekannten Methode der Bildanalyse aus dem Bild des Umgebungsbereichs U, welches Teil der Umgebungsdaten 50 ist.
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Des Weiteren kann die Recheneinheit 14 Objektdaten aus den Umgebungsdaten 50 extrahieren. Die Objektdaten betreffen insbesondere das mögliche Kollisionsobjekt 2. Beispielsweise wird eine Position, insbesondere eine Relativposition in Bezug auf das Kraftfahrzeug 1 und/oder eine Absolutposition, eine Bewegungsrichtung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Objektklasse als Teil der Objektdaten aus den Umgebungsdaten 50 extrahiert. Die Objektklasse kann beispielsweise beschreiben, ob es sich bei dem möglichen Kollisionsobjekt 2 um einen Fußgänger, einen Fahrradfahrer oder einen weiteren Kraftwagen handelt.
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Aus den Umgebungsdaten kann, insbesondere durch die Recheneinheit 14, eine Gefährlichkeitsangabe 56 aus den Umgebungsdaten 50 extrahiert werden. Die Gefährlichkeitsangabe 56 betrifft den Umgebungsbereich U des Kraftfahrzeugs 1 und kann insbesondere das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 beschreiben. Vorliegend ist vorgesehen, dass die Gefährlichkeitsangabe 56 einen ersten Wert annimmt, wenn kein Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 in dem Umgebungsbereich erkannt wird, und einen zweiten Wert, wenn das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 in dem Umgebungsbereich U erkannt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Gefährlichkeitsangabe 56 unterschiedliche Werte für unterschiedliche Gefahrenstellen 3 annehmen. Dann ist eine differenzierte Betrachtung des Gefährdungspotenzials unterschiedlicher Gefahrenstellen 3 ermöglicht.
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Die Gefahrenstelle 3 kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass anhand der Umgebungsdaten 50 ein Warnschild 6 ermittelt wird, welches auf die Gefahrenstelle 3 hinweist. Beispielsweise kann das Warnschild 6 erfasst werden, indem in dem Steuergerät 12 gespeicherte Abbildungen von unterschiedlichen Warnschildern mit dem Bild des Umgebungsbereich U verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gefahrenstelle 3 anhand charakteristischer Merkmale, vorliegend beispielsweise Zebrastreifen, erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 an der Position der Kraftfahrzeugs 1 in einer Navigationskarte eines Navigationssystems des Kraftwagens 1 gespeichert sein. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Umgebungsdaten 50 zumindest teilweise durch das Navigationssystem erfasst werden.
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Die Recheneinheit 14 kann eine Bremsnotwendigkeit 52 anhand der Fahrzeugdaten 51 und der Objektdaten nach einem vordefinierten Kriterium ermitteln. Beispielsweise wird die Bremsnotwendigkeit 52 genau dann ermittelt, wenn sich das mögliche Kollisionsobjekt 2 in einem vordefinierten Bereich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 1 befindet. Alternativ kann eine Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet werden, die angibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Kollision des Kraftfahrzeugs 1 mit dem möglichen Kollisionsobjekt 2 erfolgt. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann beispielsweise anhand der Position des Kraftfahrzeugs 1, der Geschwindigkeit V des Kraftfahrzeugs 1, der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1, der Position des möglichen Kollisionsobjektes 2, der Geschwindigkeit des möglichen Kollisionsobjektes 2 sowie einer Bewegungsrichtung des möglichen Kollisionsobjektes 2 berechnet werden. Die Bremsnotwendigkeit 52 kann dann ermittelt werden, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit über einem vordefinierten Schwellwert liegt.
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Vorliegend wird die Bremsnotwendigkeit 52 in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe 56 nach unterschiedlichen vordefinierten Kriterien ermittelt. Insbesondere wird die Bremsnotwendigkeit 52 in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe 56 nach einem ersten vordefinierten Kriterium 54 oder nach einem zweiten vordefinierten Kriterium 55 ermittelt. Die Bremsnotwendigkeit 52 kann dann nach dem ersten Kriterium 54 ermittelt werden, wenn keine Gefahrenstelle 3 in dem Umgebungsbereich U vorhanden ist. Die Bremsnotwendigkeit 52 kann alternativ nach dem zweiten vordefinierten Kriterium 55 ermittelt werden, wenn die Gefahrenstelle 3 in dem Umgebungsbereich U vorhanden ist. Mit anderen Worten hängt das Kriterium zum Ermitteln der Bremsnotwendigkeit 52 von dem Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 ab. Beispielsweise wird die Bremsnotwendigkeit 52 nach dem ersten vordefinierten Kriterium 54 ermittelt, wenn die Gefährlichkeitsangabe 56 den ersten Wert aufweist, und nach dem zweiten vordefinierten Kriterium 55, wenn die Gefährlichkeitsangabe 56 den zweiten Wert aufweist.
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Beispielsweise kann die Bremsnotwendigkeit 52 sowohl nach dem ersten Kriterium 54 als auch nach dem zweiten Kriterium 55 genau dann ermittelt werden, wenn sich das mögliche Kollisionsobjekt 2 in einem jeweiligen vordefinierten Bereich vor dem Kraftfahrzeug 1 befindet. Die jeweiligen vordefinierten Bereiche in Fahrtrichtung vor dem Kraftwagen 1 können sich dann hinsichtlich Größe und/oder Ausrichtung unterscheiden. Insbesondere ist der vordefinierte Bereich für das zweite vordefinierte Kriterium 55 größer als der vordefinierte Bereich für das erste vordefinierte Kriterium 54. In diesem Fall wird mittels des zweiten vordefinierten Kriteriums 55, welches insbesondere dann herangezogen wird, wenn die Gefährlichkeitsangabe 56 das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 beschreibt, die Bremsnotwendigkeit 52 vorzugsweise in mehr Fällen ermittelt als nach dem ersten vordefinierten Kriterium 54.
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Wird durch die Recheneinheit eine Kollisionswahrscheinlichkeit ermittelt, so können sowohl das erste vordefinierte Kriterium 54 als auch das zweite vordefinierte Kriterium 55 einen jeweiligen vordefinierten Schwellwert aufweisen. Wird der jeweilige Schwellwert überschritten, so wird die Bremsnotwendigkeit 52 nach dem jeweiligen vordefinierten Kriterium 54, 55 erkannt. Die jeweiligen Schwellenwerte können sich unterscheiden. In diesem Fall erfolgt das Ermitteln der Bremsnotwendigkeit 52 mit einer unterschiedlichen Sensitivität.
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Wird die Bremsnotwendigkeit 52 ermittelt, so sendet eine Signaleinheit 15 ein Bremssignal 53 an ein Bremssystem 16 des Kraftfahrzeugs 1. Mittels des Bremssignals 16 kann eine Notfallbremsung, auch Vollbremsung genannt, als Bremsmanöver kommandiert werden. Alternativ wird durch das Bremssignal 53 eine Bremsung reduzierter Intensität gegenüber der Vollbremsung als das Bremsmanöver kommandiert.
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Vorteilhafterweise kann in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe 56 der Erfassungsbereich 45 der ersten Erfassungseinrichtung 10 angepasst werden. Beispielsweise wird der Erfassungsbereich 45 erweitert, wenn die Gefährlichkeitsangabe 56 den zweiten Wert einnimmt und/oder wenn Gefährlichkeitsangabe 56 das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3 beschreibt. Wird der Erfassungsbereich 45 erweitert, so können die Umgebungsdaten 50 einen erweiterten Umgebungsbereich betreffen, welcher durch einen erweiterten Erfassungsbereich 46 vorgegeben ist.
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2 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. Zunächst werden die Umgebungsdaten 50 sowie die Fahrzeugdaten 51 aus der ersten Erfassungseinrichtung 10 sowie der zweiten Erfassungseinrichtung 11 erfasst. Die Umgebungsdaten 50 sowie die Fahrzeugdaten 51 werden von der Empfangseinrichtung 13 (in 2 nicht gezeigt) empfangen und einem Rechenmodul 40 zugeführt. Durch das Rechenmodul 40 kann das mögliche Kollisionsobjekt 2 anhand der Umgebungsdaten 50, insbesondere einem Bild des Umgebungsbereichs U, und wahlweise weiteren Daten, beispielsweise den Fahrzeugdaten 51, ermittelt werden. Außerdem können durch das Rechenmodul 40 die Objektdaten, die das mögliche Kollisionsobjekt 2 betreffen, aus den Umgebungsdaten 50 extrahiert werden. Zugleich wird durch ein weiteres Rechenmodul 43 die Gefahrenstelle 3 anhand der Umgebungsdaten 50, insbesondere anhand des Bildes des Umgebungsbereichs U, erkannt. Durch das weitere Rechenmodul 43 kann die Gefährlichkeitsangabe 56 ausgegeben werden. Die Gefährlichkeitsangabe 56 beschreibt das Vorhandensein der Gefahrenstelle 3. Vorzugsweise beschreibt die Gefährlichkeitsangabe 56 den Straßenabschnitt 5 als Zone mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Fußgängern. Das weitere Rechenmodul 43 kann durch das Rechenmodul 40 umfasst sein.
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Ein Filtermodul 41 untersucht und/oder wertet die Objektdaten aus und vergleicht die Objektdaten mit vordefinierten Grenzwerten. Die vordefinierten Grenzwerte können einen Tupel bilden. Die Objektdaten können durch das Filtermodul 41 derart angepasst, insbesondere transformiert, gefiltert und/oder normalisiert, werden, dass diese mit konstanten vordefinierten Grenzwerten, welche insbesondere situationsunabhängig sind, verglichen werden können. Insbesondere stellt das Filtermodul 41 anhand der angepassten Objektdaten und der Grenzwerte Vergleichsdaten bereit. Ein Entscheidungsmodul 42 kann, vorzugsweise basierend auf den Vergleichsdaten, entscheiden, ob ein Bremsmanöver ausgelöst werden soll. Insbesondere ermittelt das Entscheidungsmodul 42 die Bremsnotwendigkeit 52. Das Rechenmodul 40, das weitere Rechenmodul 43, das Filtermodul 41 und/oder das Entscheidungsmodul 42 können Teil des Steuergeräts 12 und/oder der Recheneinheit 14 sein. Wird die Bremsnotwendigkeit 52 ermittelt, so sendet die Signaleinheit 15 das Bremssignal 53 an das Bremssystem 16 des Kraftfahrzeugs 1.
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Durch die Gefährlichkeitsangabe 56 kann das Untersuchen und/oder Werten der Objektdaten durch das Filtermodul 41 angepasst werden. Insbesondere werden die vordefinierten Grenzwerte in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe 56 angepasst. Beispielsweise sind zwei oder mehr vollständige Tupel an vordefinierten Grenzwerten in dem Filtermodul 41 gespeichert, wobei ein Tupel in Abhängigkeit von der Gefährlichkeitsangabe 56 für das Vergleichen ausgewählt wird.
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Durch das vorliegende Verfahren ist eine besonders reaktive und feinfühlige Ermittlung der Bremsnotwendigkeit 52 gegeben. Insbesondere ist eine hohe Erkennungsrate der Bremsnotwendigkeit 52 gewährleistet, wenn eine Kollision mit einem Fußgänger wahrscheinlich ist, und eine geringe Fehlerkennungsrate, sogenannte false-positives, von Fußgängern gewährleistet, wenn eine Kollision mit einem Fußgänger unwahrscheinlich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0268600 A1 [0003]
- US 2007/0032914 A1 [0004]