DE102018006223A1 - Verfahren zur Gefahrenerkennung in einem Fahrzeugumfeld - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gefahrenerkennung in einem Fahrzeugumfeld (7) eines Fahrzeuges (1) mit einer Umfeldsensorik (5) und/oder einer mit einer Datenbank verbundenen Navigationseinrichtung (13). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (5) und/oder die mit der Datenbank verbundene Navigationseinrichtung (13) in Fahrbahnnähe (9) befindliche Bäume (11) erfasst und/oder abgefragt werden, wonach unter Berücksichtigung von Wetterinformationen ein von den Bäumen (11) ausgehendes Gefahrenpotenzial abgeschätzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gefahrenerkennung in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeuges, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Aus der DE 100 36 276 A1 ist ein automatisches Brems- und Lenksystem für ein Fahrzeug bekannt. Das System beinhaltet eine Sensoreinheit zur Erfassung von Fahrzeug-Zustands- und Kenngrößen sowie von Umgebungsbedingungen. Weiter sind eine Regel-, Steuer- und Stelleinrichtung zur Einstellung der Fahrzeugbremse und/oder der Fahrzeuglenkung vorgesehen. Um mit größtmöglicher Sicherheit automatische Ausweichmanöver durchführen zu können, wird im Falle eines Hindernisses im Fahrweg eine Ausweichroute ermittelt, wobei für den Fall, dass in der Ausweichroute ein weiteres Hindernis liegt, die Strategie zur Ermittlung der Ausweichroute nochmals angewandt wird. Ist eine kollisionsfreie Ausweichroute nicht auffindbar, wird diejenige Route gewählt, bei der die Differenz vom verbleibenden Bremsweg und verbleibender Distanz zum Hindernis am geringsten ist.
  • Die genannte Schrift offenbart ein System, welches Zustände außerhalb eines Fahrzeuges erfasst. Auf einer Streckenführung auftretende Hindernisse werden erkannt und Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung ergriffen. Insbesondere soll hierbei eine Anwendung auf autonom fahrende Fahrzeuge erfolgen, indem in ein Brems- und Lenksystem des Fahrzeuges bei Auftreten der Hindernisse eingegriffen wird. Die Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung erfolgen zwanghaft, d.h. eine das Fahrzeug steuernde Person hat bei einem Auftreten der Hindernisse keine Möglichkeit die Ausweisroute zu bestimmen oder zu beeinflussen. Zudem erfolgt die Ermittlung der Ausweisroute aufgrund von direkt vorausgehender Hindernisse, welche von der Fahrzeugsensorik erfasst werden. Eine länger vorausreichende Prognose, wie diese beispielsweise bei einer Stauinformation eines Navigationssystems erfolgt, ist nicht vorgesehen.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht darin, den bekannten Stand der Technik weiter zu verbessern, indem ein Gefahrenpotenzial aufgrund von Umwelteinflüssen mit im Umgebungsbereich einer Routenführung befindlichen stationären Gefahrenquellen abgeschätzt wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 1, und hierbei insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Verwendungen des Verfahrens ergeben sich auch aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Gefahrenerkennung in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeuges, erfolgt dies mit einer Umfeldsensorik und/oder einer mit einer Datenbank verbundenen Navigationseinrichtung. Kennzeichnend dabei ist, dass die in Fahrbahnnähe befindlichen Bäume mittels der Umfeldsensorik erfasst werden. Des Weiteren können die in Fahrbahnnähe befindlichen Bäume auch mittels der mit der Datenbank verbundenen Navigationseinrichtungen abgefragt werden. Unter Berücksichtigung von Wetterinformationen wird daraufhin ein von den Bäumen ausgehendes Gefahrenpotenzial abgeschätzt.
  • Die in Fahrbahnnähe befindlichen Bäume können hierbei mittels der Umfeldsensorik des Fahrzeuges, aufgrund der unmittelbaren Nähe zueinander erfasst werden. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Fahrzeug ein Waldstück einer Landstraße befährt und dabei in Fahrbahnnähe befindliche Baumbereiche erfasst. Der in Fahrbahnnähe befindliche Baumbereich kann sich beispielsweise bis ca. 80 m vor das Fahrzeug, sowie bis ca. 20 m von jeder Fahrbahnseite in das Waldstück erstrecken. Als Umfeldsensorik eignet sich beispielsweise eine kamerabasierte Lösung als auch eine Erfassung mittels Radarstrahlen.
  • In ähnlicher Weise kann dies mit der Datenbank verbundenen Navigationseinrichtung umgesetzt werden. Hierbei ist jedoch erforderlich, dass eine Routenführung durch die Navigationseinrichtung aktiviert ist. Aufgrund der Routenführung können alle entlang dieser und in Fahrbahnnähe befindlichen Bäume in die Gefahrenerkennung mit einfließen. Denkbar ist, dass der fahrbahnnahe Bereich sich bis zu einer typischen Baumlänge, also beispielsweise 15 m von jeder Fahrbahnseite sich in das Umland erstreckt.
  • Die Datenbank bildet ein Baumverzeichnis in dem entlang eines Fahrbahnnetzes befindliche Bäume aufgelistet sind. In dieser Auflistung sind umfangreiche Informationen zu jedem Baum vorhanden, wie beispielsweise dessen Baumart, einen Vitalitätsstatus und einen Standort. In vorteilhafter Weise werden hierzu bereits vorhandene Datenbanken, wie beispielsweise die eines städtischen Grünflächenmanagementes integriert.
  • Die Wetterinformationen sind dabei wichtige Bestandteile, um beispielsweise aufgrund einer Unwetterwarnung und/oder eines prognostizierten starken Windes, welche im Bereich der Routenführung auftreten können, bei der Ermittlung des Gefahrenpotenzials zu berücksichtigt werden. Beispielsweise lässt sich mit dem Vitalitätsstatus der Bäume und in Verbindung der prognostizierten Windgeschwindigkeiten ein Entwurzelungsrisiko berechnen, welches das Gefahrenpotenzial darstellt und die das Fahrzeug steuernden Person über abbrechende Äste oder umfallende Bäume informiert.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass beim Erfassen der Bäume mittels der Umfeldsensorik, deren äußere Geometrie, wie beispielsweise eine Baumgröße und/oder ein Kronendurchmesser, ermittelt wird. Mittels dem Erfassen der Bäume können diese weiter kategorisiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die mittels der Umfeldsensorik erfasste Baumgeometrie an die Datenbank gesendet. Hierdurch kann ein zweiseitiger Datenaustausch entstehen, indem zum einen die vorhandenen Bauminformationen von dem Fahrzeug abgefragt werden, zum anderen können die von dem Fahrzeug erfassten Informationen an die Datenbank gesendet und dort gespeichert werden.
  • Eine weitere Variante der Idee sieht vor, dass als Datenbank eine interne Fahrzeugdatenbank und/oder ein externer Backendserver verwendet werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die interne Fahrzeugdatenbank in zeitlich bestimmten Abständen mit den Informationen des externen Backendservers synchronisiert.
  • Vorstellbar ist, dass die Datenübertragung fortwährend oder selektiv erfolgt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Abschätzung des Gefahrenpotenzials auch durchgeführt werden kann, wenn keine Datenverbindung zu dem externen Backendserver besteht. Damit wird eine Funktionssicherheit des Verfahrens erhöht.
  • Ein weiterer Vorteil der mittels dieser Variante erreicht wird, ist, dass die von der Umfeldsensorik erfassten Bauminformationen aus der internen Fahrzeugdatenbank zwischengespeichert werden und beispielsweise bei Vorhandensein einer schnellen Datenverbindung an den externen Backendserver gesendet werden.
  • Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das resultierende Gefahrenpotenzial für eine Routenplanung verwendet wird. Dabei kann eine geänderte Routenplanung berechnet werden, um potentielle Gefahren zu minimieren oder diese zu umgehen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Routenführung einen Bereich passiert, der aufgrund eines Baumzustandes (geringer Vitalitätsstatus) in Verbindung mit einem prognostizierten Unwetter gemieden werden sollte. Die Navigationseinrichtung könnte aufgrund dieser Empfehlung eine alternative Routenführung anbieten, welche so ein Gefahrenpotenzial nicht aufweist und dadurch sicherer befahrbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das resultierende Gefahrenpotenzial bei einer Parkplatzsuche und/oder im Bereich eines Zielortes bei der Routenplanung verwendet wird, um Beschädigungen an dem Fahrzeug zu vermeiden.
  • Die Beschädigungen können dabei an dem Fahrzeug beispielsweise durch herabstürzende Äste oder aufgrund von Verschmutzungen durch Blütenstaub eines Baumes verursacht werden. Diese Schäden könnten insofern verhindert werden, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug im Bereich eines Zielortes der Routenplanung befindet. Hierbei kann darauf geschlossen werden, dass das Abstellen des Fahrzeugs beabsichtigt ist und bevorsteht. Ein Datenbankabgleich, in der u.a. ein Blütezeitraum der verschiedenen Baumarten hinterlegt ist gibt an, welche Baumarten im Bereich des Abstellortes zu meiden sind. Eine Anzeige in der Navigationseinrichtung des Fahrzeuges informiert daraufhin die das Fahrzeug steuernde Person über eine erhöhte Beschädigungsgefahr aufgrund von Blütenstaubverklebungen, und/oder bietet alternative Parkbereiche an, die dieses Gefahrenpotenzial nicht aufweisen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand eines exemplarischen Beispiels deutlich, welches nachfolgend unter der Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine anwendungsorientierte Gefahrensituation, wie diese mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren auftreten kann;
    • 2 eine Detailansicht eines Fahrzeuges, die eine Routenplanung zeigt; und
    • 3 eine Detailansicht einer Routenplanung.
  • Die 1 zeigt eine anwendungsorientierte Gefahrensituation, wie diese mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren auftreten kann. Darin zu sehen ist ein Fahrzeug 1 welches sich auf einer Fahrbahn 3 fortbewegt. Eine Umfeldsensorik 5 erfasst während der Fortbewegung des Fahrzeuges 1 das Fahrzeugumfeld 7 und analysiert dabei den fahrbahnnahen Bereich 9 auf darin wachsende Bäume 11. Der fahrbahnnahe Bereich 9 erstreckt sich bis ca. 10 m von jeder Fahrbahnseite in das Umland.
  • In dem Fahrzeug 1 ist eine Navigationseinrichtung 13 angeordnet. Diese wird vor der Fortbewegung des Fahrzeuges 1 für eine Routenplanung, und während der Fortbewegung des Fahrzeugs 1 für eine Routenführung 14 verwendet. Die Navigationseinrichtung 13 ist zudem mit einer internen Fahrzeugdatenbank 15 und einem externen Backendserver 16 verbindbar, um Daten auszutauschen. Eine Datenverbindung mit der internen Fahrzeugdatenbank 15 wird kabelgebunden umgesetzt, eine Datenverbindungen mit dem externen Backendserver 16 erfolgt drahtlos. Zusätzlich kann die Navigationseinrichtung 13 Wetterinformationen zu Ortsbereichen, die auf der späteren Routenführung 14 liegen, abzurufen. Beispielsweise sind diese Wetterinformationen ebenfalls auf dem externen Backendserver 16 gespeichert.
  • Auf den jeweiligen Datenträgern 15, 16 sind jeweils Informationen zu den Bäumen 11 enthalten. Die Datensätze des externen Backendservers 16 enthalten dabei beispielsweise Informationen zu einem genauen Standort der Bäume 11, einen Vitalitätsstatus und deren Baumgeometrie, wie beispielsweise eine Baumhöhe 17.
  • Die Datensätze der internen Fahrzeugdatenbank 15 enthalten Informationen zu einer Baumgeometrie, wie diese von der Umfeldsensorik 5 für lückenhafte oder fehlende Datensätze des externen Backendservers 16 erfasst wurden. Die von der Umfeldsensorik 5 erfassten neuen Bauminformationen können über die interne Fahrzeugdatenbank 15 an die Datenbank des externen Backendservers 16 übertragen werden. Damit werden neue und aktuelle Informationen allen Nutzern bereitgestellt.
  • In der 3 ist eine Routenführung 14 der Navigationseinrichtung 13 während der Fortbewegung des Fahrzeugs 1 dargestellt. Bei der Routenplanung vor der Fortbewegung des Fahrzeugs 1 erfolgte ein Abgleich mit Wetterinformationen und mit Informationen zu Bäumen 11, die in einem fahrbahnnahen Bereich 9 der späteren Routenführung 14 auftreten. Mittels dem Abgleich konnte ein Gefahrenpotenzial ermittelt werden, welches auf ein geringes Gefahrenpotenzial entlang der Routenführung 14 hinweist.
  • Während der Routenführung 14 des Fahrzeugs 11 erfolgt ein kontinuierlicher Informationsaustausch mit den Wetterdaten. Aufgrund eines drohenden Unwetters im Laufe der Routenführungen 14, konnte entlang der ursprünglichen Routenführung 14 ein erhöhtes Gefahrenpotenzial aufgrund von herabstürzenden Ästen der Bäume 11 ermittelt werden. Um dieser Gefahr auszuweichen und potentielle Schäden zu verhindern berechnet die Navigationseinrichtung 13 eine alternative Routenführung 17 und schlägt diese der das Fahrzeug steuernden Personen als Alternative vor.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10036276 A1 [0002]

Claims (6)

  1. Verfahren zur Gefahrenerkennung in einem Fahrzeugumfeld (7) eines Fahrzeuges (1) mit einer Umfeldsensorik (5) und/oder einer mit einer Datenbank verbundenen Navigationseinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (5) und/oder die mit der Datenbank verbundene Navigationseinrichtung (13) in Fahrbahnnähe (9) befindliche Bäume (11) erfasst und/oder abgefragt werden, wonach unter Berücksichtigung von Wetterinformationen ein von den Bäumen (11) ausgehendes Gefahrenpotenzial abgeschätzt wird.
  2. Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen der Bäume (11) mittels der Umfeldsensorik (5), deren äußere Geometrie, wie beispielsweise eine Baumgröße (17), ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Umfeldsensorik (5) erfasste Baumgeometrie an die Datenbank gesendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Datenbank eine interne Fahrzeugdatenbank (15) und/oder ein externer Backendserver (16) verwendet wird.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das resultierende Gefahrenpotenzial für eine Routenplanung (14) verwendet wird, wobei eine geänderte Routenplanung (14) berechnet wird, um potenzielle Gefahren zu minimieren.
  6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das resultierende Gefahrenpotenzial bei einer Parkplatzsuche und/oder im Bereich eines Zielortes bei der Routenplanung (14) verwendet wird, um Beschädigungen an dem Fahrzeug (1) zu vermeiden.
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