DE102017223005A1

DE102017223005A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer Verletzungsinformation über eine Verletzung eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers bei einer Kollision mit einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017223005A1
Application number: DE102017223005.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lich; Gian Antonio D'Addetta
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN111512305A; US20200374680A1; WO2019121526A1; US11172347B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Verletzungsinformation (110) über eine Verletzung eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers (104) bei einer Kollision mit einem Fahrzeug (100). Dabei wird ein Wahrscheinlichkeitswert, der eine Wahrscheinlichkeit für einen Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung einer den Schweregrad repräsentierenden Funktion in Abhängigkeit von zumindest einem die Kollision charakterisierenden Kollisionsparameter bestimmt. Unter Verwendung des Wahrscheinlichkeitswertes wird eine Verletzungsinformation (110) erzeugt, die schließlich an eine Empfangsstelle (114) eines Notrufsystems (116) gesendet wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren oder einer Vorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Es sind automatische Notrufsysteme bekannt, deren Aufgabe es ist, bei Unfällen mit einem Fahrzeug, etwa einem Pkw oder einem Motorrad, automatisch einen Notruf abzusetzen. Solche Systeme werden auch als eCall-Systeme bezeichnet. Damit soll sichergestellt werden, dass möglichst schnell eine Rettungskette aufgebaut wird. Hierzu wird abgesehen von der wesentlichen Information der Position der verunfallten Person bzw. deren Fahrzeugs gemäß den EU-Vorgaben ein Minimum an Informationen übermittelt, die dazu verwendet werden, die mögliche Verletzungsschwere der Insassen abzuschätzen. Entsprechend dem Ergebnis wird eine Rettungsleitstelle informiert. Vorwiegend sind dies Informationen über einen Anschnallstatus, eine Airbagauslösung, eine Kollisionsgeschwindigkeit oder eine Ortslage. Ab 2018 soll eine automatisierte Notruffunktion bei Unfällen von Kraftfahrzeugen in allen Neufahrzeugen in der EU verpflichtend eingeführt werden. Damit werden nach einem Unfall zusammen mit der Information, dass es einen Unfall gegeben hat, die Position und die Fahrtrichtung an die Rettungsdienste übermittelt.
Durch die Einführung weiterer automatischer und teilautomatischer Fahrfunktionen werden in Zukunft vermutlich weniger Unfälle passieren. Es lässt sich aber ableiten, dass von den verbleibenden Unfällen die Unfälle mit ungeschützten Verkehrsteilnehmern, auch Vulnerable Road Users (VRU) genannt, einen deutlich größeren Anteil als heute einnehmen werden. Damit geraten Unfälle zwischen automatisch fahrenden Fahrzeugen und Fußgängern bzw. Zweiräder stärker in den Fokus, und zwar insbesondere im urbanen Umfeld. Da die Fahrgeschwindigkeit in diesem Umfeld nicht auf eine Geschwindigkeit angepasst werden kann, bei der jederzeit und plötzlich vor allem verbotene Querungsversuche ohne Unfall verhindert werden können, bleibt hier ein entsprechendes Restrisiko für automatische Fahrfunktionen bestehen.
Beispielsweise werden in der Schrift DE 102015118195 A1 ein Verfahren zum Senden eines Notrufs sowie ein Notruf-Managementsystem beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Bereitstellen einer Verletzungsinformation über eine Verletzung eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers bei einer Kollision mit einem Fahrzeug, eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, und ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass in einem Fahrzeug im Kontext eines automatischen Notrufsystems eine Verletzungsschwereberechnung für ungeschützte Verkehrsteilnehmer, insbesondere für Fußgänger, Fahrrad- oder Motorradfahrer, durchgeführt werden kann. Somit kann bei einem Unfall eine Information über eine mögliche Verletzungsschwere des Unfallgegners ermittelt und übermittelt werden. Eine solche Verletzungsschwereinformation kann dann beispielsweise im Protokoll für die Rettungsleitstelle übertragen werden.
Der Vorteil liegt in den verbesserten Rettungsmaßnahmen durch die dezidierte Verletzungsschwereinformation bezüglich ungeschützter Verkehrsteilnehmer.
Ferner ist vorteilhaft, wenn beispielsweise auf Basis der Auswertung von Umfeldinformationen aus einer Umgebungssensorik des möglicherweise automatisch fahrenden oder mit entsprechender Fahrassistenzsensorik ausgestatteten Fahrzeugs Umgebungsinformationen des Unfallorts, etwa bezüglich der Zugänglichkeit des Unfallorts für Rettungsfahrzeuge, Rettungshubschrauber oder Bergungsfahrzeuge, übermittelt werden. Optional können wichtige Zusatzinformationen für die Rettungsleitstelle, beispielsweise „Fußgänger kam von links“, die der Betroffene etwa aufgrund eines Schockzustands unter Umständen nicht übermitteln kann, bereitgestellt werden, was ebenfalls von Vorteil ist. Der hier beschriebene Ansatz ermöglicht zudem die Reduktion von Unfallfolgen durch Ableiten von Strategien zur Unfallminderung und kann für die Szenarienentwicklung zur späteren Vermeidung von Unfällen mit Beteiligung ungeschützter Verkehrsteilnehmer für automatisch fahrende Fahrzeuge genutzt werden. Vorteilhafterweise ist zur Umsetzung des hier beschriebenen Ansatzes kein eigenes eCall-Sicherheitssystem beim ungeschützten Verkehrsteilnehmer erforderlich.
Es wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Verletzungsinformation über eine Verletzung eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers bei einer Kollision mit einem Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bestimmen eines Wahrscheinlichkeitswertes, der eine Wahrscheinlichkeit für einen Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung einer den Schweregrad repräsentierenden Funktion in Abhängigkeit von zumindest einem die Kollision charakterisierenden Kollisionsparameter;
Erzeugen der Verletzungsinformation unter Verwendung des Wahrscheinlichkeitswertes; und
Senden der Verletzungsinformation an eine Empfangsstelle eines Notrufsystems, um die Verletzungsinformation bereitzustellen.
Unter einem ungeschützten Verkehrsteilnehmer kann beispielsweise ein Fußgänger oder ein Fahrrad- (auch Pedelec oder eBike) oder Motorradfahrer verstanden werden, aber auch andere Teilnehmer, die beispielsweise mit einem Tretroller unterwegs sind, jedoch amtlich als Fußgänger klassifiziert werden. Unter einem Schweregrad kann ein Wert zur Charakterisierung unterschiedlicher Verletzungsgrade wie beispielsweise „unverletzt“, „leicht verletzt“, „schwer verletzt“ oder „tödlich verletzt“ verstanden werden. Weiterhin kann ein Schweregrad neben einer Charakterisierung auch eine Detaillierung nach Körperregionen verstanden werden beispielsweise „Brust schwer verletzt“ oder „Arm leicht verletzt“. Unter einem Kollisionsparameter kann beispielsweise eine Initial- oder Kollisionsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Auslöseentscheidung bezüglich einer Personenschutzeinrichtung des Fahrzeugs, eine vorausgehende Aktivierung eines Notbrems- oder Ausweichsystems des Fahrzeugs, ein geschätztes Alter oder Geschlecht des Verkehrsteilnehmers, eine Kollisionsart, eine Lauf- oder Fahrrichtung oder eine geschätzte Geh- oder Fahrgeschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers, ein sogenannter Einlauf- oder Kollisionswinkel, eine Car-to-VRU-Information, d. h. eine beispielsweise von einem Smartphone übermittelte oder auf einem sonstigen Gerät gespeicherte Information, die bei einer Notsituation freigegeben wird und beispielsweise persönliche Daten wie Alter, Geschlecht, Gewicht oder Vorerkrankungen des Verkehrsteilnehmers enthält, eine Information eines Umfeldsensors des Fahrzeugs, etwa bezüglich einer tatsächlichen Position des Verkehrsteilnehmers relativ zum Fahrzeug, oder eine Information über Einschränkungen des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise durch Detektion eines Rollstuhls, eines Stocks oder einer Gehhilfe entweder direkt oder indirekt über eine Gangart des Verkehrsteilnehmers, verstanden werden. Unter einer Funktion kann beispielsweise eine ein- oder mehrdimensionale Verletzungsrisikofunktion verstanden werden. Die Verletzungsinformation kann den Schweregrad der Verletzung, eine davon abgeleitete Information oder sonstige relevante Informationen bezüglich der Kollision mit dem ungeschützten Verkehrsteilnehmer repräsentieren. Unter einem Notrufsystem kann beispielsweise ein automatisches Notrufsystem, auch eCall-System genannt, verstanden werden. Ein Notrufsystem kann aber auch als eine automatische Information an Dritte beispielsweise Privatpersonen verstanden werden und nicht zwangsweise eine Rettungszentrale. Unter einer Empfangsstelle kann eine zur Benachrichtigung einer Rettungsleitstelle dienende Empfangseinheit verstanden werden. Das Fahrzeug kann eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise zur drahtlosen Übertragung der Verletzungsinformation an die Empfangseinheit, aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der Wahrscheinlichkeitswert in Abhängigkeit von einer Kollisionsgeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug und der Verkehrsteilnehmer miteinander kollidieren, als dem Kollisionsparameter bestimmt werden. Unter einer Kollisionsgeschwindigkeit kann beispielsweise eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Verkehrsteilnehmer und dem Fahrzeug verstanden werden. Dadurch kann die Verletzungsinformation unter Verwendung nur eines Kollisionsparameters zuverlässig bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der Wahrscheinlichkeitswert unter Verwendung der beispielsweisen folgenden Funktion bestimmt werden: $f (v_{c}) = \frac{1}{1 + e^{(a + {b v}_{c})}},$
wobei
a für einen ersten Funktionsparameter,
b für einen zweiten Funktionsparameter und
v_c für die Kollisionsgeschwindigkeit steht.
Dem Fachmann ist klar, dass auch Funktionen mit einer- oder mehreren Veränderlichen als Grundlage für die Bestimmung einer Verletzungsschwerewahrscheinlichkeit eingesetzt werden können. Unter einem Funktionsparameter kann beispielsweise ein in einem Speicher hinterlegter, experimentell ermittelter oder geschätzter Parameter zur Beschreibung eines funktionalen Zusammenhangs zwischen dem Kollisionsparameter(n)und der Wahrscheinlichkeit für den Schweregrad der Verletzung verstanden werden. Dadurch kann die Funktion einfach und genau parametriert werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Einlesens eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierung zumindest einer Personenschutzeinrichtung des Fahrzeugs repräsentiert, umfassen. Dabei kann im Schritt des Bestimmens der Wahrscheinlichkeitswert unter Verwendung des Aktivierungssignals ansprechend auf die Aktivierung bestimmt werden. Unter einer Personenschutzeinrichtung kann beispielsweise eine aufstellbare Motorhaube, ein Windschutzscheibenairbag oder ein sonstiger fahrzeugexterner Airbag oder eine anpassbare, zum Schutz ungeschützter Verkehrsteilnehmer optimierte Crashstruktur des Fahrzeugs verstanden werden. Dadurch kann die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn im Schritt des Bestimmens zumindest ein weiterer Wahrscheinlichkeitswert, der eine Wahrscheinlichkeit für einen weiteren Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung der Funktion und/oder einer den weiteren Schweregrad repräsentierenden weiteren Funktion in Abhängigkeit vom Kollisionsparameter bestimmt wird. Dementsprechend kann im Schritt des Erzeugens die Verletzungsinformation unter Verwendung des weiteren Wahrscheinlichkeitswertes erzeugt werden. Dadurch wird eine differenzierte Abschätzung der Verletzungsschwere ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der weitere Wahrscheinlichkeitswert durch Bilden einer Differenz zwischen einem dem Kollisionsparameter zugeordneten Funktionswert der Funktion und einem dem Kollisionsparameter zugeordneten weiteren Funktionswert der weiteren Funktion bestimmt werden. Dadurch kann der weitere Wahrscheinlichkeitswert mit geringem Rechenaufwand bestimmt werden.
Von Vorteil ist auch, wenn im Schritt des Bestimmens zumindest ein zusätzlicher Wahrscheinlichkeitswert, der eine Wahrscheinlichkeit für einen zusätzlichen Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung der Funktion und/oder der weiteren Funktion bestimmt wird. Dabei kann im Schritt des Erzeugens die Verletzungsinformation unter Verwendung des zusätzlichen Wahrscheinlichkeitswertes erzeugt werden. Dadurch kann die Verletzungsinformation mit größtmöglicher Effizienz und Genauigkeit bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise kann im Schritt des Bestimmens der zusätzliche Wahrscheinlichkeitswert durch Subtrahieren einer Summe aus dem Wahrscheinlichkeitswert und dem weiteren Wahrscheinlichkeitswert von einem eine maximale Wahrscheinlichkeit repräsentierenden maximalen Wahrscheinlichkeitswert bestimmt werden. Der maximale Wahrscheinlichkeitswert kann beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit von 100 Prozent repräsentieren. Auch durch diese Ausführungsform kann die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden.
Das Verfahren kann zudem einen Schritt des Ermittelns des Kollisionsparameters unter Verwendung einer über eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs empfangenen Zusatzinformation bezüglich des Verkehrsteilnehmers umfassen. Unter einer Zusatzinformation kann beispielsweise eine Information über eine Position, eine Bewegung, eine Blickrichtung, ein Geschlecht oder ein Alter des Verkehrsteilnehmers verstanden werden. Bei der Zusatzinformation kann es sich beispielsweise um eine unter Verwendung eines mobilen Endgeräts des Verkehrsteilnehmers, etwa eines Smartphones, drahtlos an das Fahrzeug übertragene Information handeln. Dadurch kann die Genauigkeit bei der Bereitstellung der Verletzungsinformation erhöht werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann 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 Vorrichtung 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.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung des Fahrzeugs. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale des Fahrzeugs, wie etwa Beschleunigungs-, Druck-, Lenkwinkel- oder Umfeldsensorsignale, zugreifen. Die Ansteuerung kann über Aktoren wie Brems- oder Lenkaktoren oder ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs erfolgen.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung aus 1;
3 Diagramme zur Darstellung einer Verteilung einer Verletzungswahrscheinlichkeit zur Bestimmung unterschiedlicher Schweregrade einer Verletzung;
4 ein Diagramm zur Darstellung einer Wahrscheinlichkeit eines Verletzungsrisikos für einen querenden Fußgänger in einer Pkw-Primärkollision;
5 ein Diagramm zur Darstellung von Funktionen zur Bestimmung eines Wahrscheinlichkeitswertes unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Blockschaltbild eines Ablaufs beim Bereitstellen einer Verletzungsinformation unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Vorfeld des Fahrzeugs 100 befindet sich ein ungeschützter Verkehrsteilnehmer 104, hier beispielhaft ein Fußgänger, der von einem Umfeldsensor 106 des Fahrzeugs 100 erfassbar ist. Es droht eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Fußgänger 104. Auch können im Vorfeld des Fahrzeugs 100 mehrere Fußgänger oder ungeschützte Verkehrsteilnehmer erkannt werden, die in einer Situation zu bewerten sind. Wird beispielsweise auf eine Menschenmenge zugefahren, so kann auch für mehrere Verkehrsteilnehmer eine derartige Abschätzung getroffen werden. Der Umfeldsensor 106 überträgt ein den Verkehrsteilnehmer 104 repräsentierendes Sensorsignal 108 an die Vorrichtung 102, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Sensorsignals 108 einen die bevorstehende Kollision charakterisierenden Parameter, beispielsweise eine voraussichtliche Kollisionsgeschwindigkeit, zu ermitteln. Anhand des Parameters bestimmt die Vorrichtung 102 eine Wahrscheinlichkeit für einen oder mehrere unterschiedliche vorgegebene Schweregrade einer durch die Kollision verursachten Verletzung des Verkehrsteilnehmers 104. Die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit erfolgt unter Verwendung einer geeigneten, den jeweiligen Schweregrad repräsentierenden Verletzungsrisikofunktion, die einem bestimmten Wert des Parameters einen bestimmten Wahrscheinlichkeitswert für den jeweiligen Schweregrad zuordnet. Als Ergebnis dieser Bestimmung erzeugt die Vorrichtung 102 eine Verletzungsinformation 110, die beispielsweise eine voraussichtliche Verletzungsschwere der Verletzung oder sonstige rettungsrelevante Daten bezüglich des Verkehrsteilnehmers 104 repräsentiert, und sendet diese über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle 112 des Fahrzeugs 100 drahtlos an eine externe Empfangsstelle 114 eines Notrufssystems 116, das anhand der Verletzungsinformation 110, beispielsweise durch automatische Benachrichtigung einer Rettungsleitstelle 118, eine Rettungskette zur Rettung des Verkehrsteilnehmers 104 in Gang setzt.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 102 aus 1. Die Vorrichtung 102 umfasst eine Bestimmungseinheit 210 zum Bestimmen eines die Wahrscheinlichkeit für den jeweiligen Schweregrad repräsentierenden Wahrscheinlichkeitswertes 212 unter Verwendung der den jeweiligen Schweregrad repräsentierenden Funktion und eines die Kollision charakterisierenden Kollisionsparameters 214, vorangehend auch kurz Parameter genannt. Eine Erzeugungseinheit 220 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Wahrscheinlichkeitswertes 212 die Verletzungsinformation 110 zu erzeugen und an die Empfangsstelle des Notrufsystems zu senden.
3 zeigt zwei Diagramme 300, 302 zur Darstellung einer Verteilung einer Verletzungswahrscheinlichkeit zur Bestimmung unterschiedlicher Schweregrade einer Verletzung unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa der vorangehend anhand der 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung. Das linke Diagramm 300 zeigt die Verletzungswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von einem bestimmten Verletzungskriterium. Beispielhaft eingezeichnet sind eine Toleranzschwelle 304 sowie sieben Schweregrade 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 einer vereinfachten Bewertungsskala, auch Abbreviated Injury Scale oder kurz AIS genannt. Das rechte Diagramm 302 zeigt die jeweilige Wahrscheinlichkeit der verschiedenen Schweregrade 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.
4 zeigt ein Diagramm 400 zur Darstellung einer Wahrscheinlichkeit eines Verletzungsrisikos für einen querenden Fußgänger in einer Pkw-Primärkollision. Eine erste Fläche 402 kennzeichnet die Wahrscheinlichkeit für eine leichte Verletzung des Fußgängers, eine zweite Fläche 404 die Wahrscheinlichkeit für eine schwere Verletzung des Fußgängers und eine dritte Fläche 406 die Wahrscheinlichkeit für eine tödliche Verletzung des Fußgängers. Beispielhaft gezeigt ist die geschätzte Verletzungsschwere des Fußgängers aus n = 255 videodokumentierten Unfällen basierend auf der Kollisionsgeschwindigkeit. Die Anzahl n ist auf der Abszisse des Diagramms 400 abgetragen.
Wird eine Schwelle von größer 50 % als Maß für eine Verletzungsschwere angesetzt, so zeigt sich gemäß dem in 4 dargestellten Beispiel, dass in 69 % der Unfälle eine Wahrscheinlichkeit von 50 % der Fußgänger leicht, 29 % schwer und 2 % tödlich verletzt werden. Typischerweise läuft ein Fahrer zunächst nach außen, um dem Fußgänger oder allgemein ungeschützten Verkehrsteilnehmer erste Hilfe zu leisten. Bereits hier vergehen wertvolle Minuten, um die Rettungskette zu aktivieren, sodass erste Hilfemaßnahmen zeitnah eingeleitet werden können. Mit dem Wissen über eine mögliche Verletzungsschwere, Verletzungsgrad nach Körperregion, eine Laufrichtung- und/oder Geschwindigkeit und gegebenenfalls ein Geschlecht oder Alter des Fußgängers hat der Rettungsdienst bereits wertvolle Informationen an der Hand um erste Hilfemaßnahmen vorzubereiten. Außer der Erst- und Zweitkollision mit Objekten oder der Straße können Drittkollisionen wie das Anfahren oder Überfahren durch einen anderen, bisher nicht beteiligten Verkehrsteilnehmer mit in die Berechnung einfließen.
Beispielsweise wird der Fußgänger mit einer Kollisionsgeschwindigkeit von ca. 48 km/h getroffen. Dies führt mit obigem Ansatz zu einer Wahrscheinlichkeit, dass er zu 65 % schwere und zu 7 % tödliche Verletzungen erleidet. Bei einer Frontalkollision erleidet der Fußgänger beispielsweise sehr schwere Verletzungen im Kopf- und Hüftbereich. Verfügt die Vorrichtung über eine Videosensorik, kann wie bereits erwähnt die Laufrichtung oder das Geschlecht zur Schätzung der Verletzungsschwere verwendet werden. Alternativ können die Informationen über die Laufrichtung des Fußgängers auch über eine Radarsensorik bereitgestellt werden. Eine andere Sensorik oder eine Kommunikation mit mobilen Endgeräten ist ebenfalls denkbar.
5 zeigt ein Diagramm 500 zur Darstellung von Funktionswerten 502, 504 zweier Funktionen zur Bestimmung eines Wahrscheinlichkeitswertes unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Beispielhaft gezeigt sind Verletzungsrisikofunktionen für schwere und tödliche Verletzungen bei einer Kollision eines Fußgängers mit einem vorwärtsfahrenden Pkw. Eine Ordinate repräsentiert eine Wahrscheinlichkeit p von 0,00 bis 1,00. Auf einer Abszisse ist der Kollisionsparameter abgetragen, hier eine Kollisionsgeschwindigkeit v_c in km/h. Je mit einem Doppelpfeil eingezeichnet sind die Wahrscheinlichkeitswerte in Prozent für drei unterschiedliche Schweregrade „leicht verletzt“ (p_slight = 32 %), „schwer verletzt“ (p_severe = 68 %) und „tödlich verletzt“ (p_fatal = 5,8 %) bei einer Kollisionsgeschwindigkeit v_c = 45 km/h. Dabei ist der Verlauf der Funktionswerte 502 durch eine die Schweregrade „schwer verletzt“ und „tödlich verletzt“ repräsentierende erste Funktion bestimmt, während der Verlauf der Funktionswerte 504 durch eine den Schweregrad „tödlich verletzt“ repräsentierende zweite Funktion bestimmt ist.
6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ablaufs beim Bereitstellen einer Verletzungsinformation unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei wird in einem Block 600 die Verletzungsschwere für den Verkehrsteilnehmer abhängig von der Aktivierung assistierender oder aktiver oder passiver Schutzeinrichtungen für ungeschützte Verkehrsteilnehmer des Fahrzeugs in einem Block 602, von der Bereitstellung von Fahrzeugdaten in einem Block 604 oder von Daten aus einem EEPROM oder einem sonstigen Speicher in einem Block 606 ermittelt. In einem Block 608 erfolgt die Übertragung der im Block 600 ermittelten Verletzungsschwere an das Notrufsystem.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise von einer vorangehend anhand der 1 bis 6 beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden. Dabei wird in einem Schritt 710 die Wahrscheinlichkeit für einen bestimmten Schweregrad der Verletzung des Verkehrsteilnehmers durch Zuordnen des Kollisionsparameters zu einem bestimmten Wahrscheinlichkeitswert mittels einer geeigneten Funktion bestimmt. In einem Schritt 720 wird abhängig von der im Schritt 710 ermittelten Wahrscheinlichkeit die Verletzungsinformation erzeugt, die beispielsweise eine Verletzungsschwere repräsentiert. In einem Schritt 730 wird die Verletzungsinformation schließlich an die Empfangsstelle des Notrufsystems gesandt.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes anhand der 1 bis 7 nochmals mit anderen Worten beschrieben.
Die Verletzungsschwere, vorangehend auch Schweregrad genannt, kennzeichnet die Größe von Veränderungen physiologischer bzw. struktureller Art. Zur Beschreibung der Unfallschwere werden in der Regel verschiedene Körperregionen und Verletzungsarten unterschieden. Diese Verletzungsschweren erlauben eine vergleichbare und transparente Referenz, auf die sich Rettungskräfte, Mediziner oder auch Fahrzeugingenieure beziehen können. Damit ist die Verletzungsschwere als Bezugsgröße in Algorithmen nutzbar.
Für ein und dieselbe Körperregion können unterschiedliche Verletzungsmechanismen die Ursache sein. Es existieren somit auch für verschiedene Personen unterschiedliche Toleranzschwellen. Bei einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder einem anderen ungeschützten Verkehrsteilnehmer können diese Toleranzen statistisch festgelegt werden.
Diese Abhängigkeit wird in einer Verletzungsrisikofunktion abgebildet, wie sie beispielsweise in 3 gezeigt ist. Dabei bezeichnet AIS den Schweregrad der Verletzung, wobei AIS 0 für unverletzt und AIS = 6 für tödlich verletzt steht. In Abhängigkeit vom Verletzungskriterium wird dann die Wahrscheinlichkeit für eine Verletzung vom Schweregrad 0 bis 6 ermittelt.
Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um diese Verletzungswahrscheinlichkeit beispielsweise auf Basis von Fahrzeuginformationen bei einer Kollision mit einem oder mehreren ungeschützten Verkehrsteilnehmern zu ermitteln, zu speichern und als Information anderen Steuergeräten oder einer Notrufeinrichtung bereitzustellen.
Als Kriterium zur Ermittlung einer derartigen Verletzungswahrscheinlichkeit werden beispielsweise folgende Informationen verwendet:

- Auslöseentscheidung für passiven Fußgängerschutz;
- Fahrtrichtung des Egofahrzeugs (vorwärts, seitwärts oder rückwärts);
- Initial- oder Kollisionsgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs;
- vorausgehende Aktivierung eines Notbrems- oder Ausweichsystems des Ego-Fahrzeugs;
- geschätztes Alter oder Geschlecht des ungeschützten Verkehrsteilnehmers;
- Kollisionsart;
- Lauf- oder Fahrrichtung oder geschätzte Geh- oder Fahrgeschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers und Einlauf- und Kollisionswinkel;
- Car-to-VRU-Informationen wie Alter, Geschlecht, Gewicht oder Vorerkrankungen des Verkehrsteilnehmers, die in einer Notsituation freigegeben werden und beispielsweise über ein Smartphone übermittelt oder auf einem anderen Gerät gespeichert sind;
- Informationen einer Fahrzeugsensorik des Fahrzeugs, die beispielsweise eine tatsächliche Position des Verkehrsteilnehmers relativ zum Fahrzeug repräsentieren;
- Informationen zu Behinderungen des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise durch Detektion eines Rollstuhls, eines Stocks oder einer Gehhilfe direkt oder indirekt über eine Gangart des Verkehrsteilnehmers.

Die Informationen werden je nach Verfügbarkeit der Sensorik zur Verbesserung der Bestimmung zur Verletzungsschwere verwendet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird dazu eine eindimensionale Verletzungsrisikofunktion verwendet. Das zugrunde gelegte Verletzungskriterium, vorangehend auch Kollisionsparameter genannt, ist die Kollisionsgeschwindigkeit. Der funktionale Zusammenhang zum Grad der Verletzung für einen Fußgänger ist beispielhaft in 4 gezeigt. Bei einer Kollisionsgeschwindigkeit von 45 km/h ergibt sich beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit von 5,8 % für eine tödliche Verletzung des Fußgängers. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 68 % bzw. 32 % erleidet der Fußgänger schwere bzw. leichte Verletzungen.
Der zugrunde gelegte funktionale Zusammenhang wird beispielsweise mithilfe einer Logit-Funktion hergestellt. Die Formel hierfür lautet: $f (v_{c}) = \frac{1}{1 + e^{(a + {b v}_{c})}}$
Die Parameter a und b sind Größen, die beispielsweise in einem Speicher zur Verfügung gestellt werden. Die Größe v_c bezeichnet die Kollisionsgeschwindigkeit und wird aus Fahrzeugdaten gewonnen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden im Fall einer drohenden Kollision zunächst assistierende oder aktive oder passive Sicherheitseinrichtungen mittels der Vorrichtung 102 aktiviert. Eine entsprechende Sensorik liefert dabei eine Information über die Kollision mit dem Verkehrsteilnehmer. Mithilfe von Fahrzeugdaten, hier der Kollisionsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Kontakts und deren funktionalem Zusammenhang, wird eine Verletzungswahrscheinlichkeit ermittelt. Für eine Realisierung in einem Steuergerät wird dazu beispielsweise eine entsprechende Tabelle bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Berechnung über eine Annäherung der e-Funktion.
Gemäß 6 erfolgt die Ermittlung der Verletzungsschwere unter Verwendung eines Triggersignals einer assistierenden oder aktiven oder passiven Schutzeinrichtung. Die Information der Kollisionsgeschwindigkeit wird aus Fahrzeugdaten gewonnen. In gleicher Weise erfolgt auf Basis dieser Daten die Ansteuerung der entsprechenden Schutzmittel. Parameter zur Beschreibung des funktionalen Zusammenhangs werden beispielsweise aus einem Speicher bereitgestellt. Beispielsweise werden folgende Funktionsparameter zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit für die Schweregrade „tödlich verletzt“ (Fatal) und „schwer und tödlich verletzt“ (Fatal & severe) verwendet:

Fatal Fatal & severe

a -6,9218 -1,7761

b 0,0917 0,0627
Das Resultat wird dann als Information für andere Systeme bereitgestellt, beispielsweise für ein eCall-System.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zusätzliche Sensorik aus der aktiven Sicherheit oder Fahrerassistenz verwendet. Basierend auf einer Fußgänger- oder Radfahrererkennung werden dabei weitere Informationen wie Laufrichtung oder Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers ermittelt. Optional wird die Blickrichtung des Verkehrsteilnehmers erkannt. Damit lässt sich abschätzen, ob der potenziell getroffene Verkehrsteilnehmer vom Fahrzeug erfasst wird, in eine Kollision verwickelt wird oder nicht. Dies hat indirekt Folgen für die Muskelanspannung und damit auch für die zu erwartende Verletzungsschwere. Diese Zusatzinformationen werden dann zur Schätzung der Verletzungsschwere verwendet. Beispielsweise wird dazu eine mehrdimensionale Verletzungsrisikofunktion erstellt und parametriert im Speicher abgelegt. Dadurch verbessert sich die Berechnungsgüte.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015118195 A1 [0004]

Claims

Verfahren (700) zum Bereitstellen einer Verletzungsinformation (110) über eine Verletzung eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers (104) bei einer Kollision mit einem Fahrzeug (100), wobei das Verfahren (700) folgende Schritte umfasst: Bestimmen (710) eines Wahrscheinlichkeitswertes (212), der eine Wahrscheinlichkeit für einen Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung einer den Schweregrad repräsentierenden Funktion in Abhängigkeit von zumindest einem die Kollision charakterisierenden Kollisionsparameter (214); Erzeugen (720) der Verletzungsinformation (110) unter Verwendung des Wahrscheinlichkeitswertes (212); und Senden (730) der Verletzungsinformation (110), insbesondere an eine Empfangsstelle (114) eines Notrufsystems (116), um die Verletzungsinformation (110) bereitzustellen.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) der Wahrscheinlichkeitswert (212) in Abhängigkeit von einer Kollisionsgeschwindigkeit (v_c), mit der das Fahrzeug (100) und der Verkehrsteilnehmer (104) miteinander kollidieren, als dem Kollisionsparameter (214) bestimmt wird.
Verfahren (700) gemäß einem Anspruch 2, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) der Wahrscheinlichkeitswert (212) unter Verwendung der folgenden Funktion bestimmt wird: $f (v_{c}) = \frac{1}{1 + e^{(a + {b v}_{c})}},$
, wobei a für einen ersten Funktionsparameter, b für einen zweiten Funktionsparameter und v_c für die Kollisionsgeschwindigkeit steht.
Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Einlesens eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierung zumindest einer Personenschutzeinrichtung des Fahrzeugs (100) repräsentiert, wobei im Schritt des Bestimmens (710) der Wahrscheinlichkeitswert (212) unter Verwendung des Aktivierungssignals ansprechend auf die Aktivierung bestimmt wird.
Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) zumindest ein weiterer Wahrscheinlichkeitswert, der eine Wahrscheinlichkeit für einen weiteren Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung der Funktion und/oder einer den weiteren Schweregrad repräsentierenden weiteren Funktion in Abhängigkeit vom Kollisionsparameter (214) bestimmt wird, wobei im Schritt des Erzeugens (720) die Verletzungsinformation (110) unter Verwendung des weiteren Wahrscheinlichkeitswertes erzeugt wird.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 5, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) der weitere Wahrscheinlichkeitswert durch Bilden einer Differenz zwischen einem dem Kollisionsparameter (214) zugeordneten Funktionswert (502) der Funktion und einem dem Kollisionsparameter (214) zugeordneten weiteren Funktionswert (504) der weiteren Funktion bestimmt wird.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) zumindest ein zusätzlicher Wahrscheinlichkeitswert, der eine Wahrscheinlichkeit für einen zusätzlichen Schweregrad der Verletzung repräsentiert, unter Verwendung der Funktion und/oder der weiteren Funktion bestimmt wird, wobei im Schritt des Erzeugens (720) die Verletzungsinformation (110) unter Verwendung des zusätzlichen Wahrscheinlichkeitswertes erzeugt wird.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 7, bei dem im Schritt des Bestimmens (710) der zusätzliche Wahrscheinlichkeitswert durch Subtrahieren einer Summe aus dem Wahrscheinlichkeitswert (212) und dem weiteren Wahrscheinlichkeitswert von einem eine maximale Wahrscheinlichkeit repräsentierenden maximalen Wahrscheinlichkeitswert bestimmt wird.
Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Ermittelns des Kollisionsparameters (214) unter Verwendung einer über eine Kommunikationsschnittstelle (112) des Fahrzeugs (100) empfangenen Zusatzinformation bezüglich des Verkehrsteilnehmers (104).
Vorrichtung (102) mit Einheiten (210, 220), die ausgebildet sind, um das Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (700) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.