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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrassistenzsysteme. Die Erfindung betrifft im Besonderen ein Verfahren und ein System zur Erzeugung einer Kollisionswarnung für Verkehrsteilnehmer.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Verkehrsteilnehmer sind gelegentlich unaufmerksam und schätzen Situationen falsch ein und rufen gefährliche Situationen oder sogar Unfälle hervor. Dies betrifft insbesondere das Übersehen von Radfahrern oder Fußgängern in Kreuzungsbereichen.
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In Städten werden kritische Stellen durch Verkehrsampeln geregelt oder auch mit Warnhinweisen markiert.
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Der Verkehrsraum wird bereits per Kamera überwacht. Die Auswertung der Überwachung dient in der Regel zur Verkehrsmessung. Warnungen werden hiervon nicht abgeleitet. Insbesondere dient die Verkehrsraumüberwachung nicht zur Warnung von einzelnen Verkehrsteilnehmern. Riskante Situationen oder riskante Fahrmanöver bleiben der Selbsteinschätzung der Verkehrsteilnehmer überlassen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und ein System zur Erzeugung einer Kollisionswarnung, die zuverlässig sind und sicher arbeiten.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch und einem System gemäß dem unabhängigen Systemanspruch gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen besondere Ausgestaltungen.
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Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Kollisionswarnung für Verkehrsteilnehmer. Das Verfahren beinhaltet das Erfassen, mittels mindestens einem optischen Sensors, von Trajektorien einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern sowie das Erfassen, mittels mindestens eines Geschwindigkeitssensors, von Geschwindigkeiten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern. Bei dem bildgebenden Sensor kann es sich insbesondere um eine bspw. an einer Schilderbrücke oder Ampel fest installierte Kamera oder um ein abtastendes Lidar-System handeln. Bei dem Geschwindigkeitssensor kann es sich insbesondere um ein Radarmessgerät handeln.
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Im Kontext dieser Beschreibung ist eine Trajektorie eine Reihe von Wegpunkten, an denen ein Verkehrsteilnehmer sich zu einem Zeitpunkt tatsächlich auf einer Fahrbahn einer Straße oder Fußweg oder Radweg befunden hat. Die Trajektorie kann zudem eine Vorausschau, wie der Weg fortgesetzt wird, umfassen. Die Vorausschau kann durch statistische Verfahren (Extrapolation oder höchstwahrscheinlicher Pfad Berechnung) getroffen werden. Jeder Wegpunkt kann bspw. durch relative Koordinaten eindeutig bestimmt sein, z.B. repräsentiert durch einen Vektor der einen Abstand und eine Richtung des jeweiligen Wegpunktes in Bezug zu einem Straßenrand oder einer Markierung auf oder an der Fahrbahn oder Straße, oder zu einem anderen eindeutig lokalisierbaren Referenzpunkt beschreibt. Für diese Art der Bestimmung der Position kann der bildgebende Sensor verwendet werden.
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Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Bestimmen, in einem oder mehreren Prozessoren, möglicher Kollisionen von mindestens zwei Verkehrsteilnehmern der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern sowie das Erzeugen mindestens einer Kollisionswarnung basierend auf den möglichen Kollisionen. Das Verfahren beinhaltet sodann das Projezieren, mittels mindestens einer optischen Projektionseinrichtung, der Kollisionswarnung auf einen im Sichtfeld eines zu warnenden Verkehrsteilnehmers befindlichen Fahrbahnbereich. Bei dem zu warnenden Verkehrsteilnehmer muss es sich nicht notwendiger um den Verkehrsteilnehmer handeln, von dem die Gefahr einer Kollision ausgeht oder in dessen Verantwortlichkeit die Vermeidung einer Kollision liegt. Bspw. kann auch ein Fußgänger, welcher gerade zum Überqueren einer Straße an einer Ampelkreuzung diese betritt, trotz Grünphase vor einer möglichen Kollision mit einem Fahrzeug gewarnt werden, dadurch dass diese Warnung vor ihm unmittelbar auf den Boden projeziert wird. Besonders vorteilhaft ist dies, da Fußgänger heutzutage durch Verwendung von Smartphones ihren Blick ohnehin öfter nach unten als geradeaus gerichtet haben. Übersieht ein Fahrzeugführer beim Rechtsabbiegen den Fußgänger, so kann eine Kollision möglicherweise dadurch vermieden werden, dass der Fußgänger vom weiteren Betreten der Straße ablässt, wenn er die projezierte Kollisionswarnung auf der Fahrbahn erblickt. Zusätzlich kann die Fußgängerampel augenblicklich auf rot geschaltet werden. Ein Kollisionswarnung kann ebenso projeziert, wenn sich ein Fahrzeug mit Blaulicht einer Ampel nähert.
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Die Ermittlung möglicher Kollisionen kann insbesondere in einer Backendeinrichtung erfolgen, in welcher sämtliche erfassten Trajektorien und daraus abgeleiteten Geschwindigkeiten oder erfassten Geschwindigkeiten von Verkehrsteilnehmern aggregiert werden. Das Verfahren kann somit das Übermitteln der Trajektorien und Geschwindigkeiten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern an eine Backendeinrichtung beinhalten. Das Verfahren kann sodann das Bestimmen von möglichen Kollisionen und Erzeugen von Kollisionswarnungen in der Backendeinrichtung beinhalten. Des Weiteren kann das Verfahren das Übermitteln der Kollisionswarnung an die optische Projektionseinrichtung beinhalten. Die Trajektorie möglicher kollidierender Verkehrsteilnehmer kann kontinuierlich erfasst werden, so dass die exakte Position der möglichen kollidierenden Verkehrsteilnehmer zueinander als auch ihre Position bezüglich der optischen Projektionseinrichtung zum Zeitpunkt des Projezierens der Kollisionswarnung bekannt sind, so dass die Kollisionswarnung zu einem Zeitpunkt auf die Fahrbahn projeziert wird, in welchem diese für den zu warnenden Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Es können mehrere verteilte Projektionseinrichtungen vorgesehen sein. Entsprechend der Position des zu warnenden Verkehrsteilnehmers wird die Projektionseinrichtung aktiviert, dessen Projektionen eine optimale Wahrnehmbarkeit durch den zu warnenden Verkehrsteilnehmer gewährleistet. Es ist auch möglich, dass sowohl ein Verursacher einer möglichen Kollision als auch ein mögliches Kollisionsopfer entsprechend gewarnt wird. Es kommen mithin mindestens zwei Projektionseinrichtungen zum Einsatz.
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Ein Aspekt betrifft eine zusätzliche Kollisionswarnung. Das Verfahren kann das Übermitteln der Kollisionswarnung an einen Verkehrsteilnehmer und das Darstellen der Kollisionswarnung auf einem Display des Verkehrsteilnehmers beinhalten. Bei dem Display kann es sich um ein im Fahrzeug, insbesondere um eines im Armaturenbrett oder in der Frontscheibe befindliches Display handeln. Es kann sich auch um das Display eines Smartphones handeln.
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Die Kollisionswarnung kann sowohl den möglichen Kollisionszeitpunkt als auch den möglichen Kollisionsort umfassen. Insbesondere kann die Kollisionswarnung eine Empfehlung für ein Ausweichmanöver mindestens eines Verkehrsteilnehmers umfassen.
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Ein Aspekt betrifft einen automatischen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung im Falle einer wahrscheinlichen Kollision. Dieser Eingriff kann zusätzlich oder alternativ zu der Empfehlung für ein Ausweichmanöver erfolgen. Das Verfahren kann das Erzeugen von Steuerbefehlen einer Fahrzeugsteuerung im Sinne eines autonomen oder zumindest assistierten Fahrens basierend auf der Kollisionswarnung erzeugen. Hierzu wird der mögliche Kollisionszeitpunkt und Kollisionsort von einer elektronischen Steuereinheit verarbeitet und eine mögliche Ausweichroute berechnet oder die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht oder erniedrigt. In einer weiteren Ausgestaltung übermittelt die Backendeinrichtung zusätzlich in Echtzeit die Trajektorie des Verkehrsteilnehmers, mit dem eine Kollision bevorsteht. Diese Information erhöht die Qualität des Ausweichmanövers.
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Ein Aspekt betrifft eine kooperative Informationsbereitstellung durch Verkehrsteilnehmer an die Backendeinrichtung. Die Kollisionsbestimmung setzt aktuelle und präzise Trajektorien und Geschwindigkeitsdaten voraus. Die Gewinnung präziser Trajektorien und Geschwindigkeitsdaten kann durch die Verkehrsteilnehmer dadurch unterstützt werden, dass diese kontinuierlich ihre räumliche Position und Geschwindigkeit an die Backendeinrichtung übermitteln. Dementsprechend kann das Verfahren das Bereitstellen von Positions- und Geschwindigkeitsdaten durch Verkehrsteilnehmer an die Backendeinrichtung und das Bestimmen von möglichen Kollisionen unter Berücksichtigung der bereitgestellten Positions- und Geschwindigkeitsdaten beinhalten. Das Bereitstellen von Positions- und Geschwindigkeitsdaten durch Teilnehmer kann bspw. durch eine Smartphone-App mit Anbindung an die Backendeinrichtung erfolgen. Das Smartphone kann seine eigene räumliche Position über einen GPS-Empfänger oder durch Triangulierung von Basisstationssignalen oder WLAN-Signalen bestimmen. Jede Position kann mit einem Zeitstempel versehen sein, so dass sich daraus die Geschwindigkeit eines Verkehrsteilnehmers entweder im Smartphone oder in der Backendeinrichtung bestimmen lässt. Fahrzeuge können über Car2X-Kommunikation an die Backeinrichtung angebunden sein und ihre Positions- und Geschwindigkeitsdaten an die Backendeinrichtung übermitteln.
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Ein Aspekt betrifft ein System zur Erzeugung einer Kollisionswarnung für Verkehrsteilnehmer Das System beinhaltet mindestens einen bildgebenden Sensor eingerichtet zum Erfassen von Trajektorien einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern sowie mindestens einen Geschwindigkeitssensor eingerichtet zum Erfassen von Geschwindigkeiten der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern. Das System beinhaltet Des Weiteren einen oder mehrere Prozessoren eingerichtet zum Bestimmen möglicher Kollisionen von mindestens zwei Verkehrsteilnehmern der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern und zum Erzeugen mindesten einer Kollisionswarnung basierend auf den möglichen Kollisionen. Das System beinhaltet mindestens eine optische Projektionseinrichtung eingerichtet zum Projezieren der Kollisionswarnung auf einen im Sichtfeld eines zu warnenden Verkehrsteilnehmers befindlichen Fahrbahnbereich.
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Die Projektionseinrichtung kann einem Ampelmast oder einem Beleuchtungsmast angebracht sein. Die Projektionseinrichtung kann kommunikativ mit einer Backendeinrichtung gekoppelt sein. Der mindestens eine bildgebende Sensor und der Geschwindigkeitssensor können ebenso kommunikativ an die Backendeinrichtung gekoppelt sein. Die Kollisionswarnungsbestimmung kann in der Backeinrichtung erfolgen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf Figuren beschrieben. Es zeigen
- 1 ein Blockschaltbild eines Systems zur Bestimmung möglicher Kollisionen von Verkehrsteilnehmern; und
- 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Erzeugung einer Kollisionswarnung
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 100 zur Erkennung von Kollisionen von Verkehrsteilnehmern an einer Kreuzung 102 mit einer Ampel 104, der sich ein Kraftfahrzeug 106 und ein Radfahrer 108 nähern. Der Radfahrer 108 möchte die Kreuzung überqueren, das Kraftfahrzeug möchte nach rechts abbiegen. Ein grüner Rechtsabbiegerpfeil ist vorhanden, so dass das Kraftfahrzeug in jeder Ampelphase nach rechts abbiegen kann. Das System 100 beinhaltet eine Kamera 100 als bildgebenden Sensor, eine Backendeinrichtung 112 und eine Projektionseinrichtung 114. Projektionseinrichtung 114 und Kamera 100 sind kommunikativ mit der Backendeinrichtung verbunden.
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Das Verfahren zur Kollisionsbestimmung und Kollisionswarnung wird im Folgenden mit Bezug auf 2 beschrieben. Kamera 100 ist eingerichtet zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern, siehe Verfahrensschritt 202, und zum Erfassen von deren Trajektorien, siehe Verfahrensschritt 204. Anhand der Trajektorien lassen sich implizit die Geschwindigkeiten von Kraftfahrzeug 106 und dem Radfahrer 108 bestimmen, d.h. Kamera 100 fungiert impliziert als Geschwindigkeitssensor. Die Trajektorien und ggfs. Geschwindigkeiten werden an die Backendeinrichtung übermittelt. Die Backendeinrichtung 112 berechnet mögliche Kollisionsorte und Kollisionszeitpunkte, siehe Verfahrensschritt 206, und erzeugt daraufhin eine Projektionswarnung durch Berechnen von Projektionsorten und Projektionszeitpunkten, siehe Verfahrensschritt 208. Die Projektionswarnung dient der Steuerung der Projektion der Projektionseinrichtung 114. Zu diesem Zweck übermittelt die Backendeinrichtung 112 die Projektionswarnung an die Projektionseinrichtung, welche die Steuerung der Projektion übernimmt, siehe Verfahrensschritt 210. Durch die Projektion wird der Radfahrer 108 vor einer möglichen Kollision mit dem Kraftfahrzeug 106 gewarnt. Es kann auch eine Warnung vor das Kraftfahrzeug 106 projeziert werden, dass sich ein Radfahrer im toten Winkel der Kreuzung nähert, was den Fahrzeugführer des Kraftfahrzeuges veranlassen kann, noch einmal einen Schulterblick oder einen Blick in den Spiegel vor dem Rechtsabbiegen zu riskieren und so eine Kollision mit dem Radfahrer 108 zu vermeiden.
