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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge, und insbesondere Fahrerassistenzsysteme zum Unterstützen eines Fahrers beim Fahren eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Stauassistenten, der einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs über eine Situation vorausfahrender Fahrzeuge auf seiner Fahrstrecke informiert.
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Technischer Hintergrund
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Ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs kann derzeit entweder über den Verkehrsfunk oder über ein Navigationsgerät, das eine Staumeldung über TMC empfängt, über die Lage und Länge eines Staus oder einer Verkehrsbedingung informiert werden. Die auf diesen Wegen übermittelte Information erreicht den Fahrer üblicherweise mit einer deutlichen zeitlichen Verzögerung und kann zudem nicht mehr aktuell sein, wenn der Fahrer den Ort des Verkehrsstaus oder der Verkehrsbehinderung erreicht. Zudem werden über TMC erhaltene Staumeldungen auf dem Navigationsgerät visuell angezeigt. Dadurch muss der Fahrer den Blick von dem vorausliegenden Verkehrsgeschehen auf das Navigationsgerät richten, um die Stauinformation auf der Anzeige des Navigationsgeräts zu erfassen, und wird abgelenkt.
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Zudem sind Systeme bekannt, bei denen die Fahrzeuge untereinander kommunizieren (Car-to-Car-Kommunikation). Dadurch können Fahrzeuge fahrzeug- und fahrtrelevante Informationen an andere Verkehrsteilnehmer oder eine sonstige Infrastruktur weitergeben. Wird beispielsweise eine Angabe über eine Fahrbahnbeschaffenheit übermittelt, können sich die nachfolgenden Fahrzeuge auf die Fahrbahnverhältnisse einstellen. Insbesondere können fahrzeug- und fahrtrelevante Informationen, wie Bremseingriffe, Beschleunigungsverhalten, Lenk- oder Gierwinkel, Querbeschleunigung, Position, Richtung und Geschwindigkeit in einem Kraftfahrzeug erfasst und an andere Verkehrsteilnehmer im Umfeld der Fahrzeugposition des Kraftfahrzeugs weitergegeben werden. Somit kann für teilnehmende Kraftfahrzeuge eine umfassende Information über das sie umgebende Verkehrsgeschehen bereitgestellt werden.
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Insbesondere ist es zum sicheren Führen eines Kraftfahrzeugs sehr wichtig, dass ein Fahrer das vorausliegende Verkehrsgeschehen stets vollständig erfasst. Dabei helfen Informationen über das fahrtrelevante Verkehrsgeschehen, das nicht unmittelbar durch die Sinne des Fahrers wahrnehmbar sind, dem Fahrer erheblich, vorausschauend zu fahren. Trotzdem soll der Fahrer nicht durch zusätzliche visuelle Darstellungen einer verkehrsrelevanten bzw. fahrrelevanten Information auf einer Anzeige eines Fahrerassistenzsystems vom Fahren des Kraftfahrzeugs abgelenkt werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fahrerassistenzsystem zur Verfügung zu stellen, durch das der Fahrer in detaillierterer Weise über das Verkehrsgeschehen in seiner Fahrtrichtung informiert werden kann, ohne dass der Fahrer durch zusätzliche visuelle Anzeigen eines Fahrerassistenzsystems abgelenkt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung und das Kraftfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- - Erhalten einer Umgebungsinformation über die in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs herrschende Verkehrssituation;
- - Feststellen von Positionen von in Fahrtrichtung vorausliegenden weiteren Verkehrsteilnehmern abhängig von der Umgebungsinformation;
- - Ausgeben einer akustischen Klangsignalfolge aus mehreren Klangsignalen abhängig von den Positionen der weiteren Verkehrsteilnehmer.
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Das obige Verfahren basiert auf einer Umgebungsinformation, die eine um ein Kraftfahrzeug befindliche Verkehrssituation angibt. Die Umgebungsinformation beinhaltet Angaben zur Verkehrssituation, die über die vom Fahrer visuell wahrnehmbare Verkehrssituation hinausgeht. Insbesondere dient das obige Verfahren dazu, einen Fahrer über eine vorausliegende Verkehrssituation in geeigneter Weise zu informieren. Dazu sieht das obige Verfahren vor, eine akustische Klangfolge zu generieren, die den Fahrer über die Anordnung und/oder Fahrparameter von vorausliegenden Fahrzeugen informiert. Dies ermöglicht es, dass der Fahrer akustisch eine Information über die Art des vorausliegenden Verkehrs erhält, ohne den Blick von dem vorausliegenden Verkehrsgeschehen zu wenden. So kann ein Fahrer über die akustische Klangfolge über einen vorausliegenden Stau oder eine vorausliegende Verkehrsbehinderung oder auch über ein vorausliegendes Stauende informiert werden.
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Weiterhin können für das Ausgeben der akustischen Klangsignalfolge nur weitere Verkehrsteilnehmer in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass jedes Klangsignal der Klangsignalfolge einem der weiteren Verkehrsteilnehmer zugeordnet ist, wobei eine Pausendauer zwischen zwei aufeinander folgenden Klangsignalen abhängig von einem Abstand zwischen den entsprechend zugeordneten Verkehrsteilnehmern bestimmt wird, insbesondere basierend auf einer streng monotonen Abhängigkeit, insbesondere basierend auf einer linearen Abhängigkeit.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können eine Tondauer und/oder eine Tonhöhe des mindestens einen Klangsignals eines von:
- - konstant sein, oder
- - von einem Fahrparameter, insbesondere einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung oder einer Verzögerung, des dem betreffenden Klangsignal zugeordneten weiteren Verkehrsteilnehmer abhängen.
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Insbesondere kann eine Tondauer abhängig von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung gewählt werden, wobei insbesondere höhere Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen längeren Tondauern zugeordnet sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Tonhöhe abhängig von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung gewählt wird, wobei insbesondere höhere Geschwindigkeiten und/oder höhere Beschleunigungen höheren Tonhöhen zugeordnet sind.
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Weiterhin kann beim Feststellen von Positionen von in Fahrtrichtung vorausliegenden weiteren Verkehrsteilnehmern innerhalb eines Überwachungsabstandes vorgenommen werden.
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Insbesondere kann der Überwachungsabstand abhängig von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung und/oder der Fahrumgebung des Ego-Fahrzeugs gewählt werden.
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Die Umgebungsinformation kann durch eine Umfelderfassungseinrichtung sensorisch oder kamerabasiert erfasst und/oder durch eine Kommunikationseinrichtung durch eine Car-to-Car-Kommunikation oder durch eine Car-to-Infrastructure-Kommmunikation empfangen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Klangsignalfolge wiederholt unterbrochen durch eine vorbestimmte zeitliche Pause durchgeführt werden, wobei die vorbestimmte Pause insbesondere länger ist als die maximale Pausendauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klangsignalen der Klangsignalfolge.
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Weiterhin können mehrere der Verkehrsteilnehmer, die sich mit gleichbleibendem Abstand bewegen, der insbesondere geringer als ein vorgegebener Abstand ist, durch ein einzelnes Klangsignal repräsentiert werden, wobei insbesondere ein visueller und/oder akustischer Hinweis ausgegeben wird, dass das entsprechende Klangsignal mehrere Verkehrsteilnehmer repräsentiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Fahrerassistenzsystems ausgebildet ist, um:
- - eine Umgebungsinformation über die in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs herrschende Verkehrssituation zu erhalten;
- - Positionen von in Fahrtrichtung vorausliegenden einem oder mehreren weiteren Verkehrsteilnehmern abhängig von der Umgebungsinformation festzustellen;
- - eine akustische Klangsignalfolge aus mehreren Klangsignalen abhängig von den Positionen der weiteren Verkehrsteilnehmer auszugeben.
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Figurenliste
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Ausführungsformen werden nachfolgend und anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit einem Kraftfahrzeug und in Fahrtrichtung auf der Fahrstrecke vorausliegenden weiteren Verkehrsteilnehmern; und
- 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs; und
- 3 eine Veranschaulichung einer Repräsentation einer Verkehrssituation durch eine Klangsignalfolge.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation im Umfeld eines Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrerassistenzsystem 2 auf, das über eine Umfelderfassungseinrichtung 3 mit einem oder mehreren Sensoren und/oder Kameras Angaben über die Verkehrssituation im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 als eine Umgebungsinformation erfassen kann. Insbesondere wird als Verkehrssituation die relative Position von weiteren Verkehrsteilnehmern im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 erkannt.
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Alternativ oder zusätzlich umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine Kommunikationseinrichtung 4 zur Durchführung einer Kommunikation mit weiteren ebenfalls mit einer Kommunikationseinrichtung 4 ausgestatteten Verkehrsteilnehmern oder einer Kommunikation mit einer Zentralstelle, um Angaben über die im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 befindlichen weiteren Verkehrsteilnehmer 5 zu erhalten. Das Umfeld des Ego-Fahrzeugs 1 ist durch eine Entfernung von dem Kraftfahrzeug bestimmt, die eine von der Fahrumgebung abhängige Größe aufweist. So kann beispielsweise das Umfeld in einem Startgebiet kleiner sein als das Umfeld bei einer Autobahnfahrt.
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Das Kraftfahrzeug 1 empfängt über die Kommunikationseinrichtung 4 beispielsweise weitere Umgebungsinformationen, wie beispielsweise die Positionen, Fahrtrichtungen, Geschwindigkeiten, Angaben zu Brems- und Beschleunigungsvorgängen von weiteren Verkehrsteilnehmern 5. Damit liegt in dem Kraftfahrzeug 1 als Umgebungsinformation eine umfassende Information über die Verkehrssituation im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 vor, die sich im besten Fall aus der über die Umfelderfassungseinrichtung 3 erfasste Information und die über die Kommunikationseinrichtung 4 empfangenen Information zusammensetzt.
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Das Fahrerassistenzsystem 2 ist zudem ausgebildet, akustische Klangsignale auszugeben. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem 2 einen Klangsignalgeber 21, wie z.B. einen Lautsprecher oder dergleichen auf.
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Das Fahrerassistenzsystem 2 führt im Wesentlichen ein Verfahren aus, das nachfolgend in Verbindung mit dem Flussdiagramm der 2 näher beschrieben wird. In dem Fahrerassistenzsystem 2 kann das Verfahren in Software realisiert sein und dazu einen Mikrocontroller aufweisen.
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In Schritt S1 sieht das Verfahren vor, in geeigneter Weise Informationen über die Verkehrssituation im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 zu erhalten. Dies kann durch die sensorbasierte und/oder kamerabasierte Umgebungsdetektion der Umfelderfassungseinrichtung 4 und/oder durch Empfangen geeigneter Informationen über das umliegende Verkehrsgeschehen mithilfe der Kommunikationseinrichtung 3 z.B. durch eine Car-to-Car-Kommunikation oder eine Car-to-Infrastructure-Kommunikation erfolgen. Insbesondere umfasst die Umgebungsinformation Angaben über weitere Verkehrsteilnehmer 5, die sich auf der gleichen Fahrstrecke und ggfs auf der gleichen Fahrbahn (bei mehrspurigen Fahrstrecken) wie das Kraftfahrzeug 1 befinden und deren Fahrparameter, d. h. Geschwindigkeit, Angaben zu Brems- und Beschleunigungsvorgängen sowie der exakten Fahrzeugposition, absolut oder relativ zu vorausfahrenden und nachfolgenden Verkehrsteilnehmern.
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In Schritt S2 wird überprüft, ob sich einer oder mehrere weitere Verkehrsteilnehmer 5 innerhalb eines vorgegebenen Überwachungsabstands von dem Kraftfahrzeug 1 befinden. Der Überwachungsabstand kann abhängig von der Verkehrsumgebung, wie z. B. Stadtgebiet oder Autobahnfahrt, abhängig von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und/oder abhängig von weiteren Fahrparametern oder Fahrzeugzuständen des Kraftfahrzeugs 1 gewählt werden.
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Wird im Schritt S2 festgestellt, dass sich weitere Verkehrsteilnehmer 5 innerhalb des vorgegebenen Überwachungsabstands befinden, so wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgesetzt, anderenfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
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In Schritt S3 wird eine akustische Klangsignalfolge ausgegeben, die die Positionen der in Fahrtrichtung vorausliegenden Verkehrsteilnehmer angibt und die zudem Informationen über deren Fahrzustände bereitstellen kann. Insbesondere kann als Klangsignalfolge eine Tonfolge aus Tönen gleicher Tondauer ausgegeben werden, bei der die Töne durch Tonpausen unterbrochen sind, deren Länge von den Abständen zwischen den weiteren Verkehrsteilnehmern 5 abhängt. So kann beispielsweise bei einer Verkehrssituation mit vor dem Kraftfahrzeug 1 fahrenden weiteren Verkehrsteilnehmern 5, wie sie in 3 dargestellt ist, auf einen ersten Ton T1, der ein unmittelbar vorausliegendes Fahrzeug repräsentiert, nach einer ersten Pause P1 ein zweiter Ton T2, der den weiter vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer 5 repräsentiert, und nach einer darauffolgenden nun kürzeren zweiten Pause P2 ein dritter Ton T3 ausgegeben werden, der einem dritten vorausfahrenden weiteren Verkehrsteilnehmer 5 entspricht. Es ergibt sich eine Tonfolge mit einem ersten Ton einer längeren Pause, einem zweiten Ton einer kürzeren Pause und einem dritten Ton.
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Die ausgegebene Klangsignalfolge kann wiederholt ausgegeben werden, wobei zwischen den Ausgaben eine ausreichend lange Pause von z.B. 5 - 10 Sekunden vorgesehen wird, um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eindeutig zu signalisieren, wenn die Ausgabe der Klangsignalfolge erneut startet.
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Ist innerhalb des Überwachungsbereichs ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verkehrsteilnehmern größer als ein vorgegebener Abstand, wird die Generierung der Klangsignalfolge abgebrochen und mit einer erneuten Ausgabe der Klangsignalfolge nach der entsprechenden Pause begonnen.
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Das Klangsignal kann ein Piepton oder sonstiger Signalton sein, dessen Tonhöhe und Tondauer für jeden der Verkehrsteilnehmer 5 gleich ist. Die Länge der Pausen kann linear oder in sonstiger streng monotoner Abhängigkeit mit dem Fahrzeugabstand zwischen den weitern Verkehrsteilnehmern 5 variieren. Beispielsweise kann eine Pause von 10 ms einem Abstand zwischen den Verkehrsteilnehmern 5 von 10 m repräsentieren. Insbesondere kann die Pausendauer bei einer linearen Abhängigkeit zwischen 0,5 ms/m und 5ms /m (Pausendauer /Abstand zwischen Verkehrsteilnehmern) gewählt werden.
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Befindet sich beispielsweise ein Stau aus weiteren Verkehrsteilnehmern 5 innerhalb des Überwachungsabstands vor dem Kraftfahrzeug 1, führt dies zu einer hohen Anzahl an aufeinanderfolgenden Klangsignalen, die durch kurze zeitliche Pausen unterbrochen sind. Der Fahrer wird auf diese Weise in Echtzeit gewarnt und kann sich auf das Stauende vorbereiten bzw. von der geplanten Fahrstrecke abweichen und eine Alternativroute suchen. Auch kann die Abhängigkeit zwischen der Pausendauer und dem Abstand der weitern Verkehrsteilnehmer 5 abhängig von der Fahrumgebung, wie beispielsweise Stadtgebiet oder Autobahnfahrt oder dergleichen, gewählt werden.
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Zudem können Fahrparameter der weiteren Verkehrsteilnehmer angegeben werden. Beispielsweise kann eine Geschwindigkeit durch die Tondauer oder Tonhöhe des Klangsignals angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Angabe über eine Beschleunigung oder eine Verzögerung der weiteren Verkehrsteilnehmer 5 ebenfalls durch eine entsprechende Tondauer bzw. Tonhöhe angegeben werden. Zudem können bei hohen betrachteten Abständen und bei einem hohen Verkehrsaufkommen mehrere Fahrzeuge gemeinsam durch ein Tonsignal repräsentiert werden.
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Insbesondere können Fahrzeugcluster in besonderer Weise abgebildet werden, wenn sich mehrere weitere Verkehrsteilnehmer 5 im Wesentlichen im Gleichklang bewegen, entweder festgestellt durch deren gleiche Geschwindigkeit, deren gleichbleibenden Abstand zueinander (festgestellt durch gleichbleibende Abstände zueinander innerhalb eines Toleranzbereichs für eine vorbestimmte Zeitdauer) oder mit gleichbleibender Beschleunigung oder Verzögerung (festgestellt durch gleichbleibende Beschleunigungen oder Verzögerungen zueinander innerhalb eines Toleranzbereichs für eine vorbestimmte Zeitdauer).
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Wenn mehrere weitere Verkehrsteilnehmer 5 zu einem Fahrzeugcluster zusammengefasst werden, kann dies durch visuellen oder akustischen Hinweis signalisiert werden. Beispielsweise kann das den Fahrzeugcluster repräsentierende Tonsignal moduliert sein, z.B. an - und abschwellend und dergleichen.
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Das obige Verfahren ermöglicht es den Fahrer über ein vorausliegendes Verkehrsgeschehen so zu informieren, dass dieser nicht den Blick von dem vorausliegenden Verkehrsgeschehen abwenden muss. Durch die Abbildung der vorausliegenden Verkehrsteilnehmer 5 durch eine Klangsignalfolge kann dem Fahrer ein detailliertes Bild über die Verkehrssituation rein durch akustische Signale übermittelt werden, wobei insbesondere die Abstände zwischen den Tonsignalen, die Tonhöhe und die Tondauern Informationen über die Abstände der Verkehrsteilnehmer der Positionen der Verkehrsteilnehmer, der Angaben zur Beschleunigung oder Verzögerung der Verkehrsteilnehmer und Weiteres umfassen können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrerassistenzsystem
- 3
- Umfelderfassungseinrichtung
- 4
- Kommunikationseinrichtung
- 5
- weitere Verkehrsteilnehmer
- 21
- Klangsignalgeber
