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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Überholinformation für einen Fahrer eines auf einer Straße betriebenen ersten Kraftfahrzeugs, wobei aufgrund einer Auswertung von Sensordaten wenigstens eines Sensors eine für oder gegen die Durchführung eines Überholvorgangs sprechende Überholinformation ermittelt und ausgegeben wird.
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Im Stand der Technik wurde bereits eine Vielzahl von Konzepten vorgeschlagen, Fahrer von Kraftfahrzeugen aufgrund von Informationen, die von anderen Kraftfahrzeugen erhalten wurden, zu unterstützen. Beispielsweise ist es bekannt, aufgrund von Meldungen anderer Kraftfahrzeuge einen Fahrer vor vorausliegenden Gefahrenstellen und/oder Verkehrsanomalien zu warnen. Vorgeschlagen wurde auch bereits, Daten einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen auf einer Backendeinrichtung zu sammeln und auszuwerten, um hieraus weitere Informationen abzuleiten. Solche Daten werden häufig auch als „Schwarmdaten“ bezeichnet. Somit können Fahrer in anderen Kraftfahrzeugen von den gewonnenen Informationen ebenso profitieren.
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Zwischen Kraftfahrzeugen beziehungsweise Kraftfahrzeugen und einer Backendeinrichtung ausgetauschte Daten können auch Sensordaten umfassen. Heutige Kraftfahrzeuge sind häufig mit einer Vielzahl von verschiedenen Sensoren ausgestattet, die auch Umfeldsensoren umfassen können. Ein häufig eingesetzter Umfeldsensor in Kraftfahrzeugen ist eine Kamera. Kameras beziehungsweise deren Sensordaten können für eine Vielzahl von Funktionen eingesetzt werden, beispielsweise für eine Verkehrszeichenerkennung, einen Spurhalteassistenten oder eine sonstige Detektion von Objekten. Insbesondere wurde auch vorgeschlagen, mittels Sensordaten einer Kamera durch geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen, welche zudem klassifiziert werden können, beispielsweise als Pkw, Lkw, Fahrrad, Fußgänger und dergleichen.
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Diese aktuellen Weiterbildungsentwicklungen lassen davon ausgehen, dass in Zukunft immer mehr Kraftfahrzeuge mit einer Kamera und/oder einer Kommunikationseinrichtung, beispielsweise einem Funkmodul, zur Kommunikation mit einer Backendeinrichtung und/oder anderen Kraftfahrzeugen ausgestattet sein werden.
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Möchte ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs ein Überholmanöver durchführen, beispielsweise auf einer Landstraße, muss er die aktuelle Fahrsituation selbst einschätzen und entscheiden, ob der Überholvorgang durchgeführt werden kann oder ob eine zu große Gefahr besteht, beispielsweise ein Kraftfahrzeug auf der Gegenspur in seine Richtung unterwegs ist. Dies ist insbesondere problematisch, wenn ein großes Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen, vor dem eigenen Kraftfahrzeug fährt oder die Straße kurvenreich und unübersichtlich ist. Auch bei schlechten Wetterverhältnissen kann durch die eingeschränkte Sicht ein Überholvorgang riskant sein.
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WO 2015/176723 A1 offenbart eine Erweiterung eines ACC-Systems dahingehend, dass sich dieses rücksichtsvoller verhält und den Verkehrsfluss steigert. Dabei wird vorgeschlagen, in einer potentiellen Überholsituation den eigenen Überholvorgang unter bestimmten Bedingungen zu beschleunigen oder abzubrechen.
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DE 10 2011 086 299 A1 betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes Fahrerinformationssystem zur Information des Fahrers eines Fahrzeugs über die Durchführbarkeit eines Überholvorgangs. Dabei wird eine während des Überholvorgangs ermittelte Sensorinformation einer Umfeldsensorik berücksichtigt, die das überholte Fahrzeug nach Ausscheren des überholenden Fahrzeugs, insbesondere beim seitlichen Vorbeifahren am überholten Fahrzeug, erfasst. Diese Information kann optisch angezeigt werden, so dass beispielsweise von der weiteren Durchführung des Überholvorgangs abgeraten werden kann.
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Diese Ausgestaltungen verbessern die oben dargestellten Probleme mangelnder Übersichtlichkeit nicht. Insbesondere greift das in
DE 10 2011 086 299 A1 beschriebene Verfahren erst dann, wenn der Überholvorgang bereits im Gange ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Erhöhung der Sicherheit und zur besseren Information des Fahrers im Rahmen möglicher Überholvorgänge anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf einer zentralen, mit mehreren auf der Straße betriebenen Kraftfahrzeugen kommunizierenden Backendeinrichtung den Verkehr auf der Straße betreffende Sensordaten umfassende Kommunikationsinformationen von eine Sensorik zur Aufnahme der Sensordaten aufweisenden, zweiten Kraftfahrzeugen gesammelt und zur wenigstens teilweisen Ermittlung der Überholinformation ausgewertet werden.
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Dabei kann das erste Kraftfahrzeug selbstverständlich auch als zweites Kraftfahrzeug wirken und umgekehrt. Die Erfindung nutzt aus, dass eine Vielzahl heutiger Kraftfahrzeuge bereits dazu ausgestattet ist, Informationen zu liefern, die bei der Beurteilung der Überholsituation auf einer Straße relevant ist, so dass ein „Schwarmdaten“-basierter Ansatz zur Ermittlung einer Überholinformation genutzt werden kann. Zweite Kraftfahrzeuge, insbesondere solche, die dem ersten Kraftfahrzeug vorausfahren, erfassen den Verkehr auf der Straße und liefern ihre entsprechenden Sensordaten an die Backendeinrichtung, welche diese auswerten kann, um die Überholeignung aufgrund des aktuellen Verkehrs zu beurteilen und als Überholinformation ersten Kraftfahrzeugen bereitzustellen, in denen ein Fahrer und/oder ein autonomes System entscheiden möchte, ob ein Überholvorgang durchzuführen ist oder nicht. Mit anderen Worten nutzen die ersten Kraftfahrzeuge nicht nur ihre eigenen Sensordaten, um die Situation zu beurteilen, sondern können insbesondere in Situationen, in denen die vorausliegende Straße schlecht einsehbar ist, beispielsweise aufgrund eines voranfahrenden Lastkraftwagens und/oder einer Kurvigkeit und/oder schlechter Wetterverhältnisse, auch auf Sensordaten vorausfahrender und/oder sonstiger zweiter Kraftfahrzeuge zurückgreifen, um so eine fundierte, sichere Entscheidung treffen zu können.
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Die Fahrer der ersten Kraftfahrzeuge erhalten somit backendgestützt eine Überholinformation, um eine bessere Beurteilung zukünftiger Fahrmanöver zu erlauben. Auf diese Weise wird die Sicherheit und somit auch der Komfort in Kraftfahrzeugen, die die Überholinformation nutzen, deutlich gesteigert.
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Dabei sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass die Sensorik nicht zwangsläufig fest in den zweiten Kraftfahrzeugen verbaut sein muss, sondern grundsätzlich auch nicht fest verbaute Sensorik eingesetzt werden kann, beispielsweise Kameras von Mobilgeräten, insbesondere Smartphones, und dergleichen. Mithin können beispielsweise entgegenkommende Kraftfahrzeuge auch über Kameras in einem Smartphone, Tablet und/oder einem anderen Handheld-Device erfasst werden, welches sich in dem zweiten Kraftfahrzeug befindet und in Richtung des Fahrgeschehens ausgerichtet ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass von den zweiten Kraftfahrzeugen neben den Sensordaten eine die Position und Fahrtrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs auf der Straße beschreibende Sendefahrzeuginformation als Kommunikationsinformation an die Backendeinrichtung übermittelt wird. Die zweiten Kraftfahrzeuge selbst stellen auch Verkehr dar, so dass sie bei Übersendung einer entsprechenden Sendefahrzeuginformation selbst bei der Ermittlung der Überholinformation für die Straße berücksichtigt werden können. Entsprechende Informationen über das eigene Kraftfahrzeug sind, beispielsweise aus entsprechenden Positionsbestimmungssystemen, meist ohnehin bekannt. Die Sendefahrzeuginformation kann dabei auch eine Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs umfassen.
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Um nicht nur den Auswertungsaufwand seitens der Backendeinrichtung zu reduzieren, sondern insbesondere auch die zu übertragende Kommunikationsinformationsmenge gering zu halten, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Sensordaten seitens des entsprechenden zweiten Kraftfahrzeugs zunächst ausgewertet werden. Die Kommunikationsinformation enthält dann die vorausgewerteten Sensordaten. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass zur Vorauswertung der Sensordaten andere auf der Straße betriebene Kraftfahrzeuge klassifiziert und nur diese betreffende und/oder die Abwesenheit anderer Kraftfahrzeuge beschreibende Sensordaten an die Backendeinrichtung gesendet werden. Beispielsweise für eine Kamera als Sensor, der die Sensordaten aufnimmt, sind bereits verschiedene Möglichkeiten bekannt, Objekte in den Bilddaten zu detektieren und auch zu klassifizieren, beispielsweise als anderen Verkehrsteilnehmer oder auch spezieller, beispielsweise also als Pkw, Lkw, Zweiradfahrer und dergleichen. Auch bezüglich anderer Arten von Sensoren, beispielsweise von Radarsensoren, wurden bereits Klassifikatoren vorgeschlagen, was schließlich auch für im Rahmen einer Sensorfusion zusammengeführte Sensordaten gilt. Entsprechende Konzepte lassen sich auch auf die Vorauswertung von Sensordaten im Rahmen der vorliegenden Erfindung übertragen.
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Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann auch vorsehen, dass die Sensordaten in der Vorauswertung auf entgegenkommenden Verkehr beschränkt werden. In diesem Fall tastet jedes zweite Kraftfahrzeug letztlich die Gegenrichtung ab, um insbesondere für nachfolgende erste Kraftfahrzeuge nützliche Informationen bereitstellen zu können. Es hat sich gezeigt, dass hier die meisten, aktuellen und nützlichen Informationen gesammelt werden können.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Sensordaten eine Geschwindigkeitsinformation eines anderen, detektierten Kraftfahrzeugs umfassen. Eine solche Geschwindigkeitsinformation ist, wie auch eine Geschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs als Teil von Sendefahrzeuginformationen, immer dann nützlich, wenn eine Kommunikationsinformation beziehungsweise eine daraus abgeleitete Überholinformation für einen späteren Zeitpunkt aktualisiert werden soll, mithin eine verbesserte Prädiktion der weiteren Entwicklung der Überholsituation beziehungsweise allgemein der Verkehrssituation durchgeführt werden soll. Beispielsweise kann anhand einer Geschwindigkeitsinformation berechnet werden, wie lange ein detektiertes anderes Kraftfahrzeug noch benötigt, um ein gerades Teilstück der Straße zu durchfahren und dergleichen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, wenn die Sensordaten wenigstens teilweise mit einer insbesondere auf das Vorfeld des jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugs gerichteten Kamera des jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugs aufgenommen werden. Die Sensorik wird in diesem Fall also wenigstens teilweise durch wenigstens eine Kamera des zweiten Kraftfahrzeugs gebildet, die auf das Vorfeld des jeweiligen zweiten Kraftfahrzeugs gerichtet sein kann. Damit wird ausgenutzt, dass in einer zunehmenden Zahl von Kraftfahrzeugen derartige Kameras enthalten sind beziehungsweise enthalten sein werden, deren Daten entsprechend genutzt werden können, um andere, insbesondere entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu detektieren und eine entsprechende Kommunikationseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs zu nutzen, um die entsprechenden Sensordaten der Backendeinrichtung und somit weiteren, insbesondere den diese benötigenden ersten Kraftfahrzeugen bereitzustellen. Dabei sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass es sich bei der Kamera nicht zwangsläufig um eine im Kraftfahrzeug fest verbaute Kamera handeln muss, sondern unter bestimmten Umständen auch innerhalb des Kraftfahrzeugs befindliche weitere Kameras eingesetzt werden können, beispielsweise Kameras von Mobilgeräten, die in Richtung des Fahrgeschehens ausgerichtet werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Straße in Streckenabschnitte aufgeteilt ist und durch die Auswertung der übermittelten Kommunikationsinformationen für jeden Straßenabschnitt und jede Fahrtrichtung die die sichere und nicht sichere Durchführbarkeit eines Überholvorgangs in diesem Streckenabschnitt anzeigende Überholinformation ermittelt wird. Im Fall der Übersendung einer Sendefahrzeuginformation kann die Sendefahrzeuginformation den aktuellen Streckenabschnitt enthalten und/oder im Allgemeinen kann den Sensordaten auch ein Streckenabschnitt zugeordnet sein. Dies ermöglicht es, die Kommunikationsinformation streckenabschnittbezogen entsprechend auszuwerten. Beispielsweise kann mithin überprüft werden, ob in einem Streckenabschnitt der Straße Gegenverkehr vorliegt, der gegen einen sicheren Überholvorgang spricht. Kann jedoch beispielsweise sichergestellt werden, dass kein Gegenverkehr vorhanden ist, folgt entsprechend, dass ein Überholvorgang empfohlen werden kann. Dabei bezieht sich die Überholinformation zweckmäßig immer auf den aktuellen Zeitpunkt, wobei, wie im Folgenden noch näher dargelegt werden wird, auch Kommunikationsinformationen der Vergangenheit gegebenenfalls weiter genutzt werden können, wenn eine entsprechende Prädiktionsinformation abgeleitet werden kann.
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In konkreter Ausgestaltung können als Streckenabschnitte geradeausführende Straßenanteile und wenigstens eine Kurve einer Krümmungsrichtung umfassende Kurvenanteile verwendet werden und/oder Streckenabschnitte durch eine Einmündung einer weiteren Straße und/oder einen Krümmungswechsel getrennt werden und/oder die Trennung in Streckenabschnitte in einer von der Backendeinrichtung und den mit dieser kommunizierenden Kraftfahrzeugen genutzten digitalen Karte beschrieben werden. Für die virtuellen Streckenabschnitte (Segmente), in die eine Straße, insbesondere eine Landstraße, eingeteilt wird, kann eine Segmentierung mithin insbesondere so erfolgen, dass bei einem langen geradem Straßenanteil keine Feinsegmentierung vorgenommen wird, sondern der geradeausführende Straßenanteil ein vollständiges Segment bildet. Selbstverständlich kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, zumindest für Straßen, die äußerst lange geradeausführende Straßenanteile aufweisen, eine Maximallänge vorzusehen und eine entsprechende gleichmäßige Aufteilung des die Maximallänge überschreitenden geradeausführenden Straßenanteils vorzunehmen. Ferner ist es zweckmäßig, wenn für einen Kurvenanteil ein neuer Streckenabschnitt definiert wird, wobei auch eine Krümmungsänderung zum Beginn eines neuen Streckenabschnitts führen kann. Tritt eine Einmündung an der Straße auf, so wird zweckmäßig an dieser Stelle auch eine Unterteilung in unterschiedliche Streckenabschnitte vorgenommen, das bedeutet, die Identifikation (ID) des vor der Einmündung liegenden Streckenabschnitts ist eine andere als für den der Einmündung nachfolgenden Streckenabschnitt. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass bei Einmündungen nicht klar ist, ob neue Kraftfahrzeuge auf die Straße aufgefahren sind oder aber Kraftfahrzeuge von der Straße abgefahren sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung der Überholinformation überprüft wird, ob sich in dem Streckenabschnitt ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug befindet. Die Kommunikationsinformationen werden mithin, falls nicht ohnehin eine Zuordnung zu einem Streckenabschnitt in ihnen enthalten ist, den korrekten Streckenabschnitten zugeordnet, um festzustellen, ob für eine Fahrtrichtung Gegenverkehr auf dem jeweiligen Streckenabschnitt besteht. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Gegenverkehr der wesentliche Faktor ist, der die Sicherheit eines Überholvorgangs im Hinblick auf die Verkehrssituation beschreibt. Wird also die Überholinformation bereitgestellt, ob auf einem aktuellen und/oder bald erreicht voranliegenden Streckenabschnitt Gegenverkehr vorliegt/vorliegen könnte oder kein Gegenverkehr vorliegt, wird dem ersten Kraftfahrzeug eine hochrelevante Grundlage für eine Überholentscheidung bereitgestellt.
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Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es im Hinblick auf die Segmentierung der Straße in Streckenabschnitte äquivalent ist, ob man verschiedene Fahrtrichtungen als verschiedene Streckenabschnitte verschiedener Identifikation auffasst oder aber für einen Streckenabschnitt eine Identifikation nach Fahrtrichtung aufschlüsselt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für in der Vergangenheit aufgenommene und übermittelte Kommunikationsinformation wenigstens für eine Gültigkeitsdauer eine die zeitliche Weiterentwicklung der Anwendbarkeit auf Streckenabschnitte beschreibende Prädiktionsinformation, insbesondere unter Berücksichtigung einer Geschwindigkeitsinformation für betroffene Kraftfahrzeuge, ermittelt und bei der Ermittlung der Überholinformation berücksichtigt wird. Durch die Kommunikationsinformation, insbesondere die Sensordaten, beschriebene Kraftfahrzeuge bewegen sich üblicherweise entlang der Straße, wobei nicht in jedem Fall zu späteren Zeitpunkten weitere Kommunikationsinformationen betreffend diese Kraftfahrzeuge vorliegen, insbesondere hinsichtlich der Sensordaten von entgegenkommendem Verkehr. Dieser befindet sich für ein bestimmtes Zeitfenster innerhalb des Erfassungsbereichs der Sensorik des entsprechenden zweiten Kraftfahrzeugs, entschwindet dann aber aus diesem Sichtbereich. Nichtsdestotrotz kann die Kommunikationsinformation dann weiter eingesetzt werden, um zu prädizieren, wie sich das aus dem Erfassungsbereich hinausgeratene Kraftfahrzeug im weiteren Verlauf der Straße verhalten wird, insbesondere, welchem Streckenabschnitt es zu welchem Zeitpunkt zuzuordnen wäre. Umfasst die Kommunikationsinformation auch eine Geschwindigkeitsinformation bezüglich dieses Kraftfahrzeugs oder lässt sich eine Geschwindigkeitsinformation aus einer Mehrzahl von Kommunikationsinformationen der Vergangenheit, die dieses Kraftfahrzeug betreffen, ermitteln, lässt sich eine besonders genaue Prädiktion vornehmen. Fährt das betreffende Kraftfahrzeug zur Zeit einen geraden Streckenabschnitt entlang, kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass es seine aktuelle Geschwindigkeit halten wird, während für Kurven ein mittleres, prädiziertes Kurvenverhalten angenommen werden kann, welches es ermöglicht, das betreffende Kraftfahrzeug auch über gerade Strecken hinaus nachzuverfolgen. Dabei kann entsprechenden Prädiktionsinformationen mit besonderem Vorteil eine Zuverlässigkeitsinformation zugeordnet werden, wobei das Absinken der Zuverlässigkeitsinformation unter einem bestimmten Wert dazu führen kann, dass für das entsprechende Kraftfahrzeug aufgrund zu hoher Unsicherheit nicht weiter diesem vorausliegende Streckenabschnitte als frei angesehen werden. Zusätzlich oder alternativ kann dieses jedoch auch über eine Gültigkeitsdauer abgebildet werden, das bedeutet, die zeitliche Nachverfolgung nicht mehr sensorisch oder anderweitig erfasster Kraftfahrzeuge entlang der Straße wird zeitlich zweckmäßigerweise begrenzt, nachdem keine Informationen über deren konkretes, tatsächliches Verhalten mehr vorhanden sind. Besonders vorteilhaft in diesem Kontext ist es, wenn die räumliche Gültigkeit von Kommunikationsinformationen durch Einmündungen anderer Straßen beschreibende Streckenabschnittsgrenzen bestimmt wird. Es kann mithin zusätzlich zu einer zeitlichen Gültigkeitsdauer auch eine räumliche Beschränkung vorgenommen werden, wenn beispielsweise unbekannt ist, ob ein zuvor detektiertes Kraftfahrzeug eine Abzweigung von der aktuellen Straße nimmt, somit die aktuelle Straße verlässt oder nicht oder ein anderes Kraftfahrzeug undetektiert auffährt.
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Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass die Kommunikationsinformation mit besonderem Vorteil anonymisiert übertragen und ausgewertet wird. Diese Anonymisierung wird gefördert durch eine streckenabschnittsbezogene Betrachtung, da relevant für die Überholinformation nicht ist, welches Kraftfahrzeug konkret wie auf einen Streckenabschnitt befindlich ist, sondern in einer beispielhaften Ausgestaltung es vollkommen ausreichend ist, zu wissen, dass auf einem bestimmten Streckenabschnitt kein Gegenverkehr vorliegt und somit ein Überholen sicher ist. Insbesondere bleiben im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl die sendenden zweiten Kraftfahrzeuge als auch durch diese detektierte andere Kraftfahrzeuge anonym.
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Eine allgemeine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Überholinformationen für aktuell befahrene und/oder vorausliegende Anteile der Straße zyklisch von einem Steuergerät des ersten Kraftfahrzeugs oder bei Erfüllung eines insbesondere einen bevorstehenden Überholvorgang anzeigenden Bedarfskriteriums von der Backendeinrichtung abgerufen werden. Während es mithin denkbar ist, für eine aktuell befahrene Straße immer aktuelle Überholinformationen von der Backendeinrichtung abzurufen, ist es auch denkbar, dies nur zu tun, wenn ein tatsächlicher Bedarf besteht, beispielsweise ein bevorstehender Überholvorgang antizipiert wurde oder dergleichen, was innerhalb des ersten Kraftfahrzeugs in einem Steuergerät anhand eines Bedarfskriteriums überprüft werden kann. Nähert sich beispielsweise das erste Kraftfahrzeug mit höherer Geschwindigkeit von hinten einem weiteren, voranfahrenden Kraftfahrzeug, das sich langsamer vorwärtsbewegt, kann auf einen bevorstehenden Überholvorgang geschlossen werden und dergleichen. Dabei ist es bei einer Aufteilung in Streckenabschnitte im Übrigen zweckmäßig, nicht nur den aktuell befahrenen Streckenabschnitt hinsichtlich der Überholinformation abzufragen, sondern auch bereits wenigstens einen weiteren, vorausliegenden Streckenabschnitt, um diesbezüglich eine hinreichend vollständige Informationssammlung zu erlauben und die Entscheidungsgrundlage zu erweitern.
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Die Überholinformation und/oder eine daraus abgeleitete Information, insbesondere eine Überholwarnung und/oder eine Überholempfehlung, können an einen Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Beispielsweise ist ein Anzeigeelement denkbar, das anzeigt, ob die Überholinformation auf einem aktuell befahrenen Streckenabschnitt für oder eher gegen einen Überholvorgang spricht. Selbstverständlich sind auch komplexere Formen der Ausgabe möglich, beispielsweise dann, wenn mehrere Streckenabschnitte, beispielsweise vorausliegende Streckenabschnitte zusätzlich zu dem aktuell befahrenen Streckenabschnitt, betrachtet werden, nachdem dann beispielsweise Überholempfehlungen der Art „im aktuellen Streckenabschnitt sollten sie nicht überholen, allerdings in dem folgenden Streckenabschnitt“ ausgegeben werden können. Damit ist es insbesondere grundsätzlich auch möglich, beispielsweise in bislang eher unübersichtlichen Streckenabschnitten, beispielsweise kurvigen Streckenabschnitten, einen Überholvorgang zu empfehlen und durchzuführen, wenn aus den Kommunikationsinformationen, die die Backendeinrichtung ausgewertet hat, hinreichend sicher hervorgeht, dass nicht mit Gegenverkehr zu rechnen ist.
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Dabei sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich auch denkbar ist, dass die Überholinformation innerhalb eines ersten Kraftfahrzeugs mit weiteren, kraftfahrzeugseitig vorliegenden Informationen, beispielsweise eigenen Sensordaten, verknüpft wird, um eine Verfeinerung/Plausibilisierung zu erreichen. Auch seitens der Backendeinrichtung können selbstverständlich weitere Informationen bei der Auswertung herangezogen werden, beispielsweise bekannte Informationen über Überholverbote oder sonstige, einen Überholvorgang oder zumindest einen sicheren Überholvorgang entgegenstehende Hindernisse auf Streckenabschnitten, so dass dann für solche Streckenabschnitte keine Überholinformation mehr bestimmt werden muss beziehungsweise eine Überholinformation modifiziert werden kann.
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Schließlich sei darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch denkbar ist, dass die Überholinformation zur Durchführung eines Fahreingriffs, insbesondere eines Abbruchs eines begonnenen Überholvorgangs, ausgewertet wird. Grundsätzlich lässt sich die Überholinformation also auch beim zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs einsetzen, um anhand ihrer Fahreingriffe vorzunehmen, beispielsweise ein Überholmanöver autonom zu starten und durchzuführen. Besonderen Vorteil erhält die Überholinformation jedoch auch, wenn den Fahrer assistierende Funktionen seitens des ersten Kraftfahrzeugs durchgeführt werden sollen, beispielsweise Sicherheitsfunktionen, die einen Überholvorgang abbrechen, wenn die Überholinformation vorliegt, dass er nicht zu empfehlen/gefährlich ist.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann innerhalb jedes ersten Kraftfahrzeugs ein Überholassistenzsystem realisiert werden, welches zyklisch und/oder bei Erfüllung eines Bedarfkriteriums Überholinformationen von einer Backendeinrichtung abruft, welche diese aus Sensordaten umfassenden Kommunikationsinformationen verschiedener zweiter Kraftfahrzeuge ermittelt hat. Das Überholassistenzsystem kann die abgerufene Überholinformation, gegebenenfalls fusionierend mit dem Kraftfahrzeug selbst vorliegenden Informationen, auswerten, um entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, im einfachsten Fall eine Informationsausgabe, aber gegebenenfalls auch Fahreingriffe oder dergleichen, die der Erhöhung der Sicherheit des ersten Kraftfahrzeugs dienen.
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Insgesamt wird durch die ersten Kraftfahrzeuge, die zweiten Kraftfahrzeuge (wobei, wie dargelegt, die Gruppen überlappen können oder sich sogar entsprechen können) und die Backendeinrichtung ein Kommunikationssystem geschaffen, welches insgesamt der Überholunterstützung auf wenigstens einer Straße dient, die von den ersten und zweiten Kraftfahrzeugen befahren wird. Zweite Kraftfahrzeuge nützen eine Sensorik, insbesondere umfassend wenigstens eine Kamera, um Sensordaten aufzunehmen und mittels entsprechender Kommunikationseinrichtungen an die Backendeinrichtung zu übersenden, wo eine Auswertungseinrichtung die Kommunikationsinformationen zur Ermittlung einer Überholinformation auswertet, die den ersten Kraftfahrzeugen bereitgestellt wird, welche mithin mittels einer entsprechenden Kommunikationseinrichtung die Überholinformation abrufen können und ein Fahrzeugsystem, insbesondere Überholassistenzsystem, aufweisen können, um innerhalb des jeweiligen ersten Kraftfahrzeugs die Überholinformation auswerten und nutzen zu können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 eine Prinzipskizze eines Kommunikationssystems, in dem das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden kann,
- 2 eine erste Verkehrssituation auf einer Straße und deren Unterteilung in Streckenabschnitte,
- 3 eine zweite Verkehrssituation auf der Straße,
- 4 eine dritte Verkehrssituation auf der Straße,
- 5 eine vierte Verkehrssituation auf der Straße, und
- 6 eine fünfte Verkehrssituation auf der Straße.
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1 zeigt ein Kommunikationssystem 1, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Kommunikationssystem 1 umfasst eine Backendeinrichtung 2, die mit einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen auf verschiedenen Straßen kommuniziert, wobei vorliegend der Übersichtlichkeit halber nur vier Kraftfahrzeuge 3, 4, 5, 6 gezeigt sind, die auf einer bestimmten Straße unterwegs sind. Jedes der Kraftfahrzeuge weist dabei eine Kommunikationseinrichtung 7 auf, über die eine zumindest teilweise drahtlose Kommunikationsverbindung 8 zu einer backendeinrichtungsseitigen Kommunikationseinrichtung 9 aufgebaut werden kann. Dabei gehören vorliegend alle Kraftfahrzeuge 3, 4, 5, 6 zu einer Gruppe von ersten Kraftfahrzeugen und zu einer Gruppe von zweiten Kraftfahrzeugen, nachdem alle Kraftfahrzeuge als Sensorik wenigstens eine auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs gerichtete Kamera 10 zur Aufnahme von Sensordaten aufweisen, die innerhalb des Kraftfahrzeugs 6, beispielsweise in einem später noch zu diskutierenden Überholassistenzsystem 11, hinsichtlich relevanter weiterer, detektierter Kraftfahrzeuge auf der aktuell befahrenen Straße ausgewertet werden können, ehe sie mittels der Kommunikationseinrichtung 7, insbesondere gemeinsam mit Eigenfahrzeuginformationen, die die Position des eigenen Kraftfahrzeugs 3, 4, 5, 6 auf der Straße betreffen, als Kommunikationsinformation an die Backendeinrichtung 2 übersendet werden können. Das Ergebnis der Vorauswertung der Sensordaten der Kamera 10 kann im Übrigen auch das Ergebnis erbringen, dass keine Kraftfahrzeuge detektiert wurden, wobei dann entweder keine Übermittlung einer Kommunikationsinformation erfolgen kann oder aber die vorausgewerteten Sensordaten Informationen enthalten, dass im Erfassungsbereich der Kamera 10 des jeweiligen Kraftfahrzeugs 3, 4, 5, 6 kein weiterer Verkehrsteilnehmer detektiert werden konnte. Die Übersendung der Kommunikationsinformation kann mithin zyklisch oder aber auch ereignisgesteuert, beispielsweise immer dann, wenn ein weiterer Verkehrsteilnehmer detektiert wurde, erfolgen. Zweckmäßig kann im Rahmen der Vorauswertung aus den Sensordaten auch eine Geschwindigkeitsinformation eines anderen detektierten Kraftfahrzeugs abgeleitet werden. Mit den Sensordaten, der Eigenfahrzeuginformation und der entsprechenden Zuordnung auf der Straße kann eine Auswertungseinrichtung 12 der Backendeinrichtung 2 aus den Kommunikationsinformationen für verschiedene Streckenabschnitte der Straße, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, Überholinformationen ermitteln, die anzeigen, ob, zumindest von der Verkehrslage her, das Überholen auf dem Streckenabschnitt als sicher oder unsicher, mithin zu empfehlen oder nicht zu empfehlen, eingestuft wird. Beispielsweise kann die Auswertungseinrichtung 12 überprüfen, ob auf dem Streckenabschnitt kein Gegenverkehr vorliegt, nachdem die Überholinformation selbstverständlich fahrtrichtungsspezifisch bestimmt wird.
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Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass sich das hier beschriebene Vorgehen hauptsächlich auf Landstraßen bezieht, mithin über Landstraßen, auf denen das Überholen auf der Gegenfahrbahn stattfindet. Ob sich das Kraftfahrzeug 3, 4, 5, 6 auf einer entsprechenden Straße befindet, kann mit grundsätzlich bekannten Methoden, insbesondere Map-Matching, leicht festgestellt werden. Selbstverständlich werden dann nur Kommunikationsinformationen bezogen auf von der Backendeinrichtung 2 entsprechend betreute Straßen übermittelt.
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Die Kraftfahrzeuge 3, 4, 5, 6 weisen nun auch jeweils ein Überholassistenzsystem 11 auf, in welchem zyklisch und/oder bei Erfüllung eines Bedarfkriteriums Überholinformationen bezogen auf die aktuelle Position des jeweiligen Kraftfahrzeugs 3, 4, 5, 6, konkret ein aktuell befahrener Streckenabschnitt, von der Backendeinrichtung 2 abgerufen werden, so dass diese innerhalb des jeweiligen Kraftfahrzeugs 3, 4, 5, 6 ausgewertet werden können und entsprechend Maßnahmen erfolgen können, beispielsweise eine Information des Fahrers und/oder auch ein Fahreingriff. So werden letztlich sogenannte „Warndaten“ genutzt, um Fahrer einzelner (erster) Kraftfahrzeuge 3, 4, 5, 6 verbessert bei Überholvorgängen beziehungsweise deren Planung unterstützen zu können.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung zeigen die 2 bis 6 nun verschiedene Verkehrssituationen auf einer beispielhaften Straße 13, vorliegend einer Landstraße, in die an der Stelle 14 eine weitere Straße 15 einmündet. Ersichtlich ist die Straße 13 dabei in verschiedene Streckenabschnitte 16 bis 21 unterteilt. Der Streckenabschnitt 16 ist ein längerer, geradeausführender Anteil der Straße 13. Sobald nun eine Kurve anschließt, beginnt ein neuer Streckenabschnitt 17 mit einer neuen Identifikation. Auch ein Krümmmungswechsel in eine Gegenkurve führt vorliegend zum Beginn eines neuen Streckenabschnitts, hier des Streckenabschnitts 18. Hieran schließt wieder ein geradeausführender Straßenanteil an, Streckenabschnitt 19, der jedoch durch die Einmündung an der Stelle 14 unterbrochen wird, wonach ein neuer Streckenabschnitt 20, wiederum ein geradeausführender Straßenanteil, beginnt, der mit dem Beginn der Kurve, Streckenabschnitt 21, endet.
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Diese Segmentierung der Straße 13 (und weiterer mittels der Backendeinrichtung 2 verwalteter Straßen) kann zweckmäßigerweise nicht nur in der Backendeinrichtung 2 vorliegen, sondern bevorzugt auch, insbesondere in einer digitalen Karte, innerhalb der Kraftfahrzeuge 3, 4, 5, 6. Insbesondere können sich die Kommunikationsinformationen dann unmittelbar auf Streckenabschnitte 16 bis 21 sowie Fahrtrichtungen beziehen.
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Im Folgenden soll anhand einiger Verkehrssituationen die konkrete Anwendung des hier dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden. In den 2 bis 6 werden verschiedene Kraftfahrzeuge 22, 23, 24 und 25 schematisch anhand ihrer Position entlang der Straße 13 und ihrer Fahrtrichtung angezeigt. Das Kraftfahrzeug 22 ist dabei als ein erstes Kraftfahrzeug zu verstehen, das wenigstens mit dem Überholassistenzsystem 11 und der Kommunikationseinrichtung 7 ausgestattet ist. Es möchte das Kraftfahrzeug 23 überholen, welches ihm mit langsamer Geschwindigkeit vorausfährt. Das Kraftfahrzeug 24 ist als Beispiel für ein zweites Kraftfahrzeug gezeigt, das bedeutet, es weist wenigstens die Kamera 10 und die Kommunikationseinrichtung 7 auf. Das Kraftfahrzeug 25 schließlich ist ein beliebiges entgegenkommendes Kraftfahrzeug.
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In der ersten Verkehrssituation der 2 fährt das Kraftfahrzeug 24 mit der Kamera 10 im selben Streckenabschnitt 16. Da das Kraftfahrzeug 24 keinen entgegenkommenden Verkehr detektiert hat, kann dies als Kommunikationsinformation an die Backendeinrichtung 2 übermittelt werden. In der Backendeinrichtung 2, genauer der Auswertungseinrichtung 12, kann als Überholinformation der Streckenabschnitt 16 mithin für einen Überholvorgang freigegeben werden. Zeigt die von der Backendeinrichtung 2 erhaltene Überholinformation an, dass ein Überholvorgang für das aktuelle Streckensegment 16 sicher und somit zu empfehlen ist, kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 23 anhand einer ihm dargestellten Hinweisinformation selbst entscheiden, ob der Überholvorgang eingeleitet wird oder nicht.
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In der zweiten Verkehrssituation, vgl. 3, befindet sich das Kraftfahrzeug 24 bereits im Streckenabschnitt 18. Es hat wiederum bislang kein entgegenkommendes Kraftfahrzeug detektiert, was der Backendeinrichtung 2 entsprechend als Kommunikationsinformation übermittelt wurde. Mithin kann in der Backendeinrichtung 2 nun als Überholinformation für die Streckenabschnitte 16, 17, 18 eine Überholfreigabe ermittelt und dem Kraftfahrzeug 22 bereitgestellt wird. Dabei ist zu bemerken, dass sich der Fahrer gegebenenfalls auch in einem kurvigen Streckenabschnitt 17, 18 für einen Überholvorgang entscheiden kann.
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In der dritten Verkehrssituation gemäß 4 fährt das Kraftfahrzeug 24 bereits im Streckenabschnitt 19 und detektiert das entgegenkommende Kraftfahrzeug 25, was als Kommunikationsinformation der Backendeinrichtung 2 bereitgestellt wird. Da in den Streckenabschnitten 16, 17, 18 kein Kraftfahrzeug entgegengekommen ist, können diese für einen Überholvorgang freigegeben werden; für den Streckenabschnitt 19 wird jedoch festgestellt, dass ein Überholvorgang nicht sicher ist, so dass eine dies anzeigende Überholinformation ermittelt wird.
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In der vierten Verkehrssituation gemäß 5 ist das Kraftfahrzeug 24 nach der Detektion des Kraftfahrzeugs 25 bereits weitergefahren. Zwar kann nun anhand einer mit der Kommunikationsinformation übermittelten Geschwindigkeitsinformation des Kraftfahrzeugs 25 beziehungsweise einer aus mehreren Kommunikationsinformationen seitens der Backendeinrichtung 2 ermittelten Geschwindigkeitsinformation abgeschätzt werden, wo sich das Kraftfahrzeug 25 befindet, jedoch ist nicht bekannt, ob das Kraftfahrzeug 25 beschleunigt oder gebremst hat. Aufgrund dieser Unsicherheit können die Streckenabschnitte 16, 17, 18 und 19 nicht länger als sicher zum Überholen gekennzeichnet werden, falls nicht eine Prädiktionsinformation ermittelt werden kann, die anzeigen kann, dass es für übliche Kraftfahrzeuge 25 bislang unmöglich gewesen wäre, den Streckenabschnitt 16 zu erreichen, so dass dieser weiterhin als empfohlen zum Überholen angezeigt werden kann.
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Nachdem eine derartige Prädiktion mit der vergangenen Zeit immer ungenauer wird, da eine immer größere Zahl an Beschleunigungs- und Bremsvorgängen stattgefunden haben könnte, wird mit einer solchen Prädiktionsinformation im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch nur für eine Gültigkeitsdauer gearbeitet; nach der Gültigkeitsdauer wird davon ausgegangen, dass über die Streckenabschnitte 16, 17, 18 und 19 aufgrund nicht vorliegender Daten keine Aussage zur Sicherheit mehr getroffen weren kann, so dass diese nicht als sicher für Überholvorgänge seitens der Backendeinrichtung 2 markiert werden können. Die Ermittlung einer Prädiktionsinformation erlaubt also wenigstens für die Gültigkeitsdauer, eine Kommunikationsinformation weiter zu nutzen, ohne dass sogleich alle hinter dem übermittelnden Kraftfahrzeug 24 liegenden Streckenabschnitte als unsicher markiert werden müssen.
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6 zeigt schließlich eine fünfte Verkehrssituation, in der das Kraftfahrzeug 24 die Einmündung der Straße 15 passiert hat. Es befindet sich somit im Streckenabschnitt 20. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug 24 nicht mehr sicherstellen, ob nach der Vorbeifahrt ein Kraftfahrzeug aufgefahren ist. Hierdurch kann aber auch nicht mehr sichergestellt werden, dass die Streckenabschnitte 16, 17, 18 frei von Gegenverkehr sind, so dass die Backendeinrichtung 2 mithin die Gültigkeit von Kommunikationsinformationen des Kraftfahrzeugs 24 räumlich auch nach der Einmündung 14 begrenzt und dahinter aufgrund mangelnder Informationen ein Überholvorgang seitens der Backendeinrichtung 2 nicht empfohlen werden kann.
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Es sei angemerkt, dass auch bezüglich einer solchen Einmündung, die von einem zweiten Kraftfahrzeug 24 passiert wurde, eine Ausgestattung denkbar ist, in der eine Art Prädiktionsinformation genutzt wird, indem errechnet wird, wo ein auf die Straße 13 aufgefahrenes Kraftfahrzeug mit einer maximal erlaubten Geschwindigkeit auf der Straße 13 sein könnte. Eine der Gültigkeitsdauer entsprechenden Dauer ist hier jedoch eher kurz zu wählen, um die Verlässlichkeit der Aussage der Überholinformation möglichst sicher zu halten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/176723 A1 [0006]
- DE 102011086299 A1 [0007, 0008]
