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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein korrespondierendes Computerprogramm.
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Aus dem Stand der Technik sind Systeme der passiven Sicherheit von Fußgängern bekannt, welche mittels einer Kontaktsensorik mit mindestens einem Sensor einen Fußgängeraufprall an einem Fahrzeug erkennen. Für die einzelnen Sensoren der Kontaktsensorik können die verschiedensten Sensorprinzipien, wie beispielsweise Beschleunigungs-, Druck-, Körperschallsensoren, piezoelektrische Sensoren usw. benutzt werden. Unabhängig vom verwendeten Sensorprinzip führt der Aufprall bzw. Anprall eines Objekts im relevanten Bereich des Stoßfängers zu einem Signalanstieg innerhalb der detektierenden Kontaktsensorik. Die Amplitude der detektierten Signale ist unter anderem von der Masse und der Geschwindigkeit des auftreffenden Objekts abhängig. Die von der Kontaktsensorik ausgegebenen Signale werden innerhalb von Algorithmen mit dem Ziel der Klassifizierung des Aufprallobjekts in Fußgänger oder Nicht-Fußgänger weiterverarbeitet. Erkennt der Algorithmus, dass es sich beim Aufprallobjekt um einen Fußgänger handelt, so werden in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit aktive Rückhaltemittel, wie beispielsweise nach außen wirkende Airbags im Fahrzeugfrontbereich oder eine aktive Fahrzeughaube aktiviert, um den Aufprall des Fußgängers auf der Fahrzeugfront abzufedern. Wird dagegen kein Fußgänger erkannt, so werden keine aktiven Rückhaltemittel gezündet.
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In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass trotz weit entwickelter Algorithmen gewisse Nicht-Auslöseobjekte vom Algorithmus als Auslöseobjekte klassifiziert werden, was in einer Fehlfeuerung der aktiven Rückhaltemittel resultieren kann. Dabei werden die Signalschwellen im Algorithmus überschritten, weil das Auftreffobjekt eine ähnlich Masse und Steifigkeit wie ein Fußgänger aufweist.
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Auf der anderen Seite kann es vorkommen, dass ein Fußgänger nicht als solcher erkannt wird, weil die notwendigen Auslöseschwellen innerhalb des Algorithmus aufgrund einer zu geringen Masse oder eines am Rand des Sensorerfassungsbereichs erfolgten Aufpralls nicht überschritten werden.
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Des Weiteren sind Fahrerassistenzsysteme der aktiven Sicherheit bekannt, welche mittels einer vorausschauenden Umfeldsensorik einen drohenden Unfall zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger oder einem Nicht-Fußgängerobjekt erkennen und einen Brems- und/oder Lenkeingriff durchführen, um den Unfall entweder ganz zu verhindern oder zumindest die Aufprallgeschwindigkeit zu reduzieren. 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 und zu unterscheiden, so dass die automatischen Notbrems- und/oder Ausweichfunktionen durchgeführt werden können. Darüber hinaus können die Auslöseschwellen der Kontaktsensorik mit Hilfe der im Fahrzeug verbauten Umfeldsensorik robuster oder sensibler eingestellt werden je nachdem ob ein Fußgänger oder ein Nicht-Fußgängerobjekt von der Umfeldsensorik erkannt wurde.
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Aus der
DE 10 2012 202 835 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plausibilisierung einer vorausschauenden Sensorik einer Fahrzeugs bekannt. Das beschriebene Verfahren umfasst einen Schritt des Plausibilisierens, welcher einen aus einem Sensorsignal einer vorausschauenden Sensorik bestimmten Kollisionsparameter unter Verwendung eines Aufprallsensorsignals plausibilisiert, das ein Signal eines Aufprallsensors des Fahrzeugs repräsentiert.
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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 Objekts der Fahrzeugumgebung im Blickfeld des Fahrers erzeugt. Hierbei erfolgt die optische Warnung zumindest vor der Sichtbarkeit des Objekts für den Fahrer. Die optische Warnung is wenigstens ein Lichtfleck und/oder wenigstens ein Warnsymbol.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 7 haben den Vorteil, dass dem Fahrer durch die optische und/oder akustische Warnmeldung mitgeteilt wird, dass sein Fahrzeug beschädigt wurde. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeugs zeitnah eine Werkstatt aufsuchen und den Schaden reparieren lassen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die volle Funktionalität des vorhandenen Fußgängerschutzsystems wiederhergestellt werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Fahrer weiß, mit welchem Objekt das Fahrzeug in Kontakt kam und welches Objekt letztendlich den Schaden am Fahrzeug verursacht hat. Darüber hinaus kann dem Fahrer angezeigt werden, dass der Stoßfänger seines Fahrzeugs beschädigt wurde, und dass er in eine Werkstatt fahren soll. Dies dient dem Fahrer als zusätzlichen Hinweis. Durch die Kombination von Umfeldsensorik und Kontaktsensorik kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass die Objekte falsch klassifiziert werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs, mit einer Umfeldsensorik, welche mindestens eine crashrelevante physikalische Größe im Fahrzeugumfeld erfasst, einer Kontaktsensorik, welche mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe erfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche die von der Umfeldsensorik erfasste mindestens eine physikalische Größe zur Objektklassifizierung und zur Bewertung einer aktuellen Fahrsituation und die von der Kontaktsensorik erfasste mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe zur Aufprallerkennung ausgewertet. Hierbei gibt die Auswerte- und Steuereinheit nach einem erkannten Aufprall über eine Ausgabeeinheit eine optische und/oder akustische Warnmeldung aus, welche ein aufgepralltes Objekt bezeichnet, wenn der erkannte Aufprall in einem zeitlichen Zusammenhang zum klassifizierten Objekt und der bewerteten Fahrsituation steht.
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Zudem wird ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs vorgeschlagen, welches im Umfeld des Fahrzeugs mindestens eine unfallrelevante physikalische Größe erfasst und zur Objektklassifizierung und zur Bewertung einer aktuellen Fahrsituation ausgewertet, wobei mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe erfasst und zur Aufprallerkennung ausgewertet wird. Hierbei wird nach einem erkannten Aufprall eine optische und/oder akustische Warnmeldung ausgegeben, welche ein aufgepralltes Objekt bezeichnet, wenn der erkannte Aufprall in einem zeitlichen Zusammenhang zum klassifizierten Objekt und der bewerteten Fahrsituation steht.
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Der zeitliche Zusammenhang zwischen dem Aufprall und der Objektklassifizierung und der Fahrsituationsbewertung kann beispielsweise durch ein Zeitfenster und/oder ein Zeitintervall repräsentiert und/oder vorgegeben werden, innerhalb dessen der Aufprall und die Objektklassifizierung und die Fahrsituationsbewertung erfolgen.
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Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Airbagsteuergerät, 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 und zur Warnung des Fahrers verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
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Unter einer Sensoreinheit wird vorliegend eine Baueinheit verstanden, welche mindestens ein Sensorelement umfasst, welches eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Dies kann beispielsweise über das Aussenden und/oder das Empfangen von Schall- und/oder Elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Magnetfeld bzw. die Änderung eine Magnetfeldes und/oder das Empfangen von Satellitensignalen beispielsweise eines GPS-Signals erfolgen.
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Möglich sind optische Sensorelemente, welche beispielsweise eine Fotoplatte und/oder eine fluoreszierende Fläche und/oder einen Halbleiter aufweisen, welche das Auftreffen bzw. die Intensität, die Wellenlänge, die Frequenz, den Winkel usw. der empfangen Welle detektieren, wie beispielsweise Infrarotsensorelemente. Ebenso ist ein akustisches Sensorelement denkbar, wie beispielsweise ein Ultraschallsensorelement und/oder ein Hochfrequenzsensorelement und/oder ein Radarsensorelement und/oder ein Sensorelement, welches auf ein Magnetfeld reagiert, wie beispielsweise ein Hallsensorelement und/oder ein magnetoresistives Sensorelement und/oder ein induktives Sensorelement, welches die Änderung eines Magnetfeldes beispielsweise über die durch magnetische Induktion entstehende Spannung registriert. Die Ermittlung der Sensorsignale kann statisch und/oder dynamisch erfolgen. Des Weiteren kann die Ermittlung der Sensorsignale fortlaufend oder einmalig durchgeführt werden.
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Die ermittelten Sensorsignale werden von der in der Sensoreinheit integrierten oder einer nachfolgend angeordneten Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet und in Sensordaten umgewandelt, welche mindestens eine aus einer mit der jeweiligen Sensoreinheit erfassten physikalischen Größe ermittelte physikalische Größe mit der dazugehörigen Einheit umfasst. Hierbei wird beispielsweise von einem Sensorelement die Wegänderung in einem bestimmten Zeitfenster ermittelt und daraus von der Auswerte- und Steuereinheit eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung berechnet. Weitere berechenbare physikalische Größen sind Masse, Umdrehungszahl, Kraft, Energie und/oder andere denkbare Größen, wie beispielsweise eine Eintrittswahrscheinlichkeiten für ein bestimmtes Ereignis.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs und des im unabhängigen Patentanspruch 7 angegebenen Verfahrens zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Ausgabeeinheit ein Head-up-Display und/oder einen Bildschirm und/oder ein Soundsystem mit mindestens einem Lautsprecher umfassen kann. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Ausgabe der Warnmeldung, da in vorteilhafter Weise bereits im Fahrzeug vorhandene Komponenten verwendet werden können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Warnvorrichtung können das Head-up-Display und/oder der Bildschirm der Ausgabeeinheit eine grafische Objektabbildung und/oder eine Textausgabe als Objektbezeichnung ausgeben. Zusätzlich können das Head-up-Display und/oder der Bildschirm der Ausgabeeinheit ein optisches Signal ausgeben. Das optische Warnsignal kann beispielsweise eine vorgegebenen Intensität und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz und/oder Größe und/oder Farbe aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Warnvorrichtung kann das Soundsystem der Ausgabeeinheit eine Sprachausgabe als Objektbezeichnung ausgeben. Zusätzlich kann das Soundsystem der Ausgabeeinheit einen Signalton ausgeben. Der Warnton kann beispielsweise eine vorgegebene Lautstärke und/oder Tonfrequenz und/oder Anzeigedauer und/oder Wiederholfrequenz aufweisen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Warnverfahrens können die optische und/oder akustische Warnmeldung eine grafische Objektabbildung und/oder eine Textausgabe und/oder eine Sprachausgabe als Objektbezeichnung umfassen. Zusätzlich kann die optische und/oder akustische Warnmeldung einen Signalton und/oder ein optisches Signal umfassen. Des Weiteren Zudem können die akustischen und/oder optischen Warnmeldungen beliebig miteinander kombiniert und abgewechselt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs.
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2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs 1 eine Umfeldsensorik 40, welche mindestens eine crashrelevante physikalische Größe im Fahrzeugumfeld erfasst, eine Kontaktsensorik 30, welche mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit 10, welche die von der Umfeldsensorik 10 erfasste mindestens eine physikalische Größe zur Objektklassifizierung und zur Bewertung einer aktuellen Fahrsituation und die von der Kontaktsensorik 30 erfasste mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe zur Aufprallerkennung ausgewertet. Hierbei gibt die Auswerte- und Steuereinheit 10 nach einem erkannten Aufprall über eine Ausgabeeinheit 20 eine optische und/oder akustische Warnmeldung aus, welche ein aufgepralltes Objekt bezeichnet, wenn der erkannte Aufprall in einem zeitlichen Zusammenhang zum klassifizierten Objekt und der bewerteten Fahrsituation steht.
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Die Vorrichtung 3 zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs 1 verwendet im dargestellten Ausführungsbeispiel eine bereits im Fahrzeug 1 vorhandene aus dem Stand der Technik bekannte Kontaktsensorik 30, welche Teil eines nicht näher dargestellten passiven Fußgängersicherheitssystems ist. Die Kontaktsensorik 30 umfasst mehrere Sensoren 32, die beispielsweise zu einer oder mehreren Sensoreinheiten zusammengefasst sind und deren Signale zur Erkennung eines Fußgängeraufpralls ausgewertet werden. Für die einzelnen Sensoren 32 der Kontaktsensorik 30 können die verschiedensten Sensorprinzipien, wie beispielsweise Beschleunigungs-, Druck-, Körperschallsensoren, piezoelektrische Sensoren usw. benutzt werden. Das passive Fußgängersicherheitssystem wertet die Signale der Kontaktsensorik 30 aus, um einen Fußgängeraufprall am Fahrzeug 1 zu erkennen. Die von der Kontaktsensorik 30 ausgegebenen Signale werden innerhalb von Algorithmen mit dem Ziel der Klassifizierung des Aufprallobjekts in Fußgänger oder Nicht-Fußgänger weiterverarbeitet. Erkennt der Algorithmus, dass es sich beim Aufprallobjekt um einen Fußgänger handelt, so werden in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit aktive nicht näher dargestellte Rückhaltemittel, wie beispielsweise nach außen wirkende Airbags im Fahrzeugfrontbereich oder eine aktive Fahrzeughaube aktiviert, um den Aufprall des Fußgängers auf der Fahrzeugfront abzufedern. Wird dagegen kein Fußgänger erkannt, so werden keine aktiven Rückhaltemittel gezündet. Um die notwendige Klassifizierung des Aufprallobjekts innerhalb des Algorithmus durchzuführen, werden die verarbeiteten Signale (Rohsignale, Fensterintegrale, Integrale, Ableitungen, usw.) gegen Schwellwerte verglichen. Überschreiten ein oder mehrere relevante Signale ihre Schwellwerte, so handelt es sich beim Aufprallobjekt höchstwahrscheinlich um einen Fußgänger und die aktiven Rückhaltemittel werden gezündet.
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Des Weiteren verwendet die Vorrichtung 3 zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine bereits im Fahrzeug 1 vorhandene aus dem Stand der Technik bekannte vorausschauende Umfeldsensorik 40 eines nicht näher dargestellten Fahrerassistenzsystems. Das Fahrerassistenzsystem erkennt mittels der vorausschauenden Umfeldsensorik 40 einen drohenden Unfall zwischen dem Fahrzeug 1 und einem Fußgänger oder einem Nicht-Fußgängerobjekt und führt einen Brems- und/oder Lenkeingriff durch, um den Unfall entweder ganz zu verhindern oder zumindest die Aufprallgeschwindigkeit zu reduzieren. Die Umfeldsensorik 40 verwendet beispielsweise Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Videosensoren und/oder Lasersensoren um Objekte, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer wie Fahrzeuge oder verletzliche Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger, Radfahrer usw., bzw. Hindernisse zu erkennen und zu unterscheiden, so dass die automatischen Notbrems- und/oder Ausweichfunktionen durchgeführt werden können. Darüber hinaus können die Auslöseschwellen der Kontaktsensorik 30 mit Hilfe der im Fahrzeug verbauten Umfeldsensorik 40 robuster oder sensibler eingestellt werden je nachdem ob ein Fußgänger oder ein Nicht-Fußgängerobjekt von der Umfeldsensorik 40 erkannt wurde.
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Die Ausgabeeinheit 20 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Bildschirm und ein Soundsystem mit mindestens einem Lautsprecher. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Ausgabeeinheit 20 alternativ oder zusätzlich ein Head-up-Display aufweisen, welches die optische Warnmeldung ausgibt. Der Fahrer kann im dargestellten Ausführungsbeispiel auswählen wie die Ausgabeeinheit 20 die optische und akustische Warnmeldung ausgeben soll. So kann der Fahrer beispielsweise eine grafische Objektabbildung und/oder eine Textausgabe als Objektbezeichnung über den Bildschirm der Ausgabeeinheit 20 ausgeben. Das bedeutet, dass der Fahrer vorgeben kann, dass eine grafische Objektabbildung als Objektbezeichnung ausgegeben wird. Alternativ kann ein Text als Objektbezeichnung ausgegeben werden. Zusätzlich kann eingestellt werden, dass der Bildschirm der Ausgabeeinheit 20 ein optisches Signal, beispielweise ein Blinksignal mit einer vorgegebenen Blinkfrequenz ausgibt. Zusätzlich oder alternativ kann der Fahrer einstellten, dass das Soundsystem der Ausgabeeinheit 20 eine Sprachausgabe als Objektbezeichnung ausgibt. Zusätzlich kann der Fahrer einen Signalton auswählen, welchen das Soundsystem der Ausgabeeinheit 20 zusätzlich zur Objektbezeichnung ausgibt. Als mögliche klassifizierte Objekte oder Unfallszenarien können beispielsweise Fußgänger, Nicht-Fußgänger, Fahrzeugcrash, Wand, Pfosten, Baum, Parkrempler, Fahrrad, Motorrad, usw., als Objektbezeichnung und wahlweise ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben werden.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, erfasst das Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs 1 in einem Schritt S100 mindestens eine unfallrelevante physikalische Größe im Umfeld des Fahrzeugs 1 und wertet diese zur Objektklassifizierung und zur Bewertung einer aktuellen Fahrsituation aus. Im Schritt S110 wird mindestens eine aufprallrelevante physikalische Größe erfasst und zur Aufprallerkennung ausgewertet. Im Schritt S120 wird nach einem erkannten Aufprall überprüft, ob der erkannte Aufprall in einem zeitlichen Zusammenhang zum klassifizierten Objekt und der bewerteten Fahrsituation steht. Im Schritt S130 wird eine optische und/oder akustische Warnmeldung ausgegeben, welche ein aufgepralltes Objekt bezeichnet.
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Wie oben bereits ausgeführt ist, kann die optische und/oder akustische Warnmeldung eine grafische Objektabbildung und/oder eine Textausgabe und/oder eine Sprachausgabe als Objektbezeichnung umfassen. Zusätzlich kann die optische und/oder akustische Warnmeldung einen Signalton und/oder ein optisches Signal umfassen.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in der Auswerte- und Steuereinheit 10 implementiert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012202835 A1 [0006]
- DE 10253509 A1 [0007]
