DE102019219783A1

DE102019219783A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit von Fußgängern für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019219783A1
Application number: DE102019219783.3A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Oda
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Fußgängern für ein Fahrzeug angegeben. Dazu wird das Bewegungsprofil eines Fußgängers anhand seiner Position in der Umgebung des Fahrzeugs über einen vorgegebenen ersten Zeitraum erfasst, wobei das Bewegungsprofil basierend auf Daten einer Lokalisationseinheit am Fußgänger bestimmt wird. Anhand des Bewegungsprofils in einem vorgegebenen Zeitraum wird ein wahrscheinlicher zukünftiger Aufenthaltsbereich des Fußgängers bestimmt. Bei einer vorgegebenen Annäherung and den wahrscheinlichen Aufenthaltsbereichs wird ein Signal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben oder eine autonome oder teilweise autonome Fahrfunktion des Fahrzeugs modifiziert.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Erhöhung der Sicherheit von Fußgängern im Straßenverkehr.
Das zugrundeliegende Problem des besseren Schutzes von Fußgängern vor einem Unfall mit einem Fahrzeug wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Der bessere Schutz von Fußgängern wird durch ein Verfahren mit den folgenden Merkmalen erreicht. Zunächst wird das Bewegungsprofil eines Fußgängers anhand seiner Position über einen vorgegebenen ersten Zeitraum erfasst. Das Bewegungsprofil basiert auf Daten einer Lokalisationseinheit, die sich am Fußgänger befindet. Diese kann also Bestandteil der Kleidung oder Schuhe sein oder separat z.B. in einer Tasche mitgeführt werden oder als Armband oder Kette ausgestaltet sein. Anhand des Bewegungsprofils, also dem zeitlichen Verlauf der Positionsdaten in einem vorgegebenen Zeitraum, wird ein wahrscheinlicher zukünftiger Aufenthaltsbereich des Fußgängers bestimmt. Das Bewegungsprofil wird vorzugsweise über eine Funkverbindung direkt zum Fahrzeug oder an ein Netzwerk gesendet, auf das auch das Fahrzeug zugreifen kann. Es kann auch eine Vorabauswertung der Positionsdaten auf einer externen Recheneinheit erfolgen, so dass nur bestimmte Werte wie Abmessung und Position bzw. Zentrum des Auf enthaltsbereichs, ein Sicherheitsbereich und ggf. weitere den Fußgänger charakterisierende Daten an das Fahrzeug übermittelt werden. Es ist also das Ziel eine Vorhersage für einen jetzigen bzw. zukünftigen Aufenthaltsbereich zu treffen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird bei einer Annäherung an den Aufenthaltsbereich ein Signal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben. Dies soll den Fahrer auf den Fußgänger aufmerksam machen, so dass letzterer nicht übersehen wird oder eine andere Maßnahme wie Reduzierung der Geschwindigkeit ergriffen werden kann. Falls das Fahrzeug mit einer autonomen oder teilweise autonome Fahrfunktion ausgestattet ist, wird das Signal an die Steuereinheit der Fahrfunktion ausgegeben. Eine autonome Fahrfunktion ist die autonome longitudinalen und laterale Steuerung eines Fahrzeugs basierend auf Umgebungsdaten, die von Sensoren innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs gesammelt werden. Eine teilweise autonome Fahrfunktion ist z.B. die Unterstützung des Fahrers bei der Fahrzeugführung durch ein Fahrerassistenzsystem. Bekannte Fahrerassistenzsysteme sind Notbrems- und/oder Notlenkassistenten zur Vermeidung von Kollisionen oder Stauassistenten, die bei einer Geschwindigkeit unterhalb eines Schwellwerts einem vorausfahrenden Fahrzeug folgen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Lokalisationseinheit ein Mobiltelefon. Mobiltelefone sind weit verbreitet und werden von vielen Fußgängern mitgeführt. Mobiltelefone verfügen in der Regel über Mittel zur Positionsbestimmung und können die erfassten Daten in ein Netzwerk übermitteln. Insbesondere werden die Daten von einem Gyrosensor zur Verfügung gestellt um die Lokalisation zu unterstützen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Einteilung der Fußgänger in zumindest zwei Kategorien vorgesehen. Ein Fußgänger wird anhand seines Bewegungsmusters einer Kategorie zugeordnet. Von besonderer Bedeutung ist hier die mögliche Kategorie „spielendes Kind“, da Kinder im Allgemeinen und insbesondere spielende Kinder besonders gefährdete Verkehrsteilnehmer sind. Grund dafür ist zum einen die geringe Körpergröße, Kinder werden leicht übersehen. Zum anderen sind die kognitiven Fähigkeiten zur Erfassung von Gefahrensituation noch nicht voll ausgeprägt. Weiterhin sind gerade spielende Kinder vom Verkehrsgeschehen abgelenkt und werden herannahenden Fahrzeugen mit wenig Aufmerksamkeit begegnen. Personen mit einem Bewegungsprofil, das einen häufigen Richtungswechsel aufweist werden der Kategorie „spielendes Kind“ zugeordnet.
In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet der wahrscheinliche zukünftige Aufenthaltsbereich des Fußgängers alle Positionen des Fußgängers in einem vorgegebenen zweiten Zeitraum. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das Bewegungsprofil durch häufige Richtungswechsel gekennzeichnet ist. Dieser Verlauf legt nahe, dass sich eine Person, mit großer Wahrscheinlichkeit ein Kind in diesem Bereich spielend hin- und herbewegt und in seinem Verhalten nicht berechenbar ist. Im Gegensatz dazu wäre eine eher geradlinige Bewegung ohne häufige Richtungswechsel typisch für einen Fußgänger, der sich zielstrebig von einem Punkt A nach B bewegt und dessen zukünftiger Aufenthaltsort mit einer hohen Wahrscheinlichkeit vorhersagbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung entspricht der vorgegebene erste dem vorgegebenen zweiten Zeitraum. Alternativ kann der vorgegebene zweite Zeitraum eine Teilmenge des vorgegebenen ersten Zeitraums sein. Der vorgegebene erste Zeitraum entspricht vorzugsweise einem Beobachtungszeitraum, in dem sich das Fahrzeug in der Nähe aber nicht in unmittelbarer Nähe des Fußgängers befindet. Ändert sich während dieser Zeitspanne das Bewegungsprofil des Fußgängers sprunghaft, z.B. von geradlinig zu einem Verlauf mit häufigen Richtungswechseln, kann es vorteilhaft sein, nur einen zweiten kleinen Zeitraum mit einem konsistenten Verhalten zu berücksichtigen. Bei einem geradlinigen Bewegungsprofil kann es das Ergebnis verbessern nur das Ende des ersten Beobachtungszeitraums zu berücksichtigen, da mit einer Rückkehr des Fußgängers zur Anfangsposition zu Beginn des ersten Zeitraums nicht zu rechnen ist und dieser deshalb nicht als wahrscheinlicher Aufenthaltsort einzustufen ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der wahrscheinliche zukünftige Aufenthaltsbereichs des Fußgängers alle Positionen des Fußgängers in einem vorgegebenen ersten oder zweiten Zeitraum beinhaltet und zudem eine Sicherheitszone enthält. Diese Sicherheitszone wird den Extrempositionen des Fußgängers hinzugefügt. Dies kann insbesondere ein fester vorgegebener oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. von der in dieser Region maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit abhängiger Wert sein. Die Sicherheitszone ist vorzugsweise als Kreis insbesondere mit Mittelpunkt im Zentrum des Bewegungsprofils ausgestaltet. Diese Geometrie ist insbesondere in der Nähe von Kreuzungen vorteilhaft. Eine weiter vorteilhafte Geometrie ist ein Rechteck insbesondere mit einem Mittelpunkt im Zentrum des Bewegungsprofils.
Zudem wird eine erfindungsgemäße Recheneinheit beansprucht. Diese umfasst Mittel zum Empfang von Daten, die von der Lokalisationseinheit, direkt oder über ein Netzwerk oder über eine Infrastruktur übermittelt werden. Weiterhin beinhaltet die Recheneinheit einen nichtflüchtigen Speicher, auf dem ein Verfahren wie zuvor beschrieben hinterlegt ist und einen Prozessor zur Ausführung des Verfahrens. Weiterhin sind Mittel zur Ausgabe eines Signals an einen Fahrer oder eine Steuereinheit eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Signal enthält Informationen zu dem wahrscheinlichen Aufenthaltsbereich eines Fußgängers in der Fahrzeugumgebung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher beschrieben.
In 1 wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Ein Bewegungsprofil B eines Fußgängers ist hier als die Verbindungslinie der Positionspunkte 2 des Fußgängers dargestellt. Die Bewegungslinie B und die Positionspunkte P werden von der Begrenzungslinie 3 umfasst. Um die Begrenzungslinie herum ist eine kreisrunde Sicherheitszone 4 angeordnet. Diese wiederum wird von einer kreisrunden Informationszone 5 umgeben. Das Fahrzeug 6 nähert sich dem Fußgänger auf der Trajektorie 10. Am Schnittpunkt 7 der Informationszone mit der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs erhält das Fahrzeug Informationen zum Fußgänger. Es werden eine oder mehrere der der folgenden Informationen an das Fahrzeug übermittelt Positionspunkte des Fußgängers, Bewegungsprofil, wahrscheinlicher Aufenthaltsbereich des Fußgängers, Kategorie des Fußgängers. Während sich das Fahrzeug in der Informationszone 5 bewegt und bevor es die Sicherheitszone 6 am Schnittpunkt 8 der Sicherheitszone mit der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs erreicht, wird eine Warnung an den Fahrer ausgegeben. Dies kann eine optische, akustische oder haptische Warnung sein.
In 2 sind typische Bewegungsprofile dargestellt. Die in 2a dargestellten Bewegungsprofile haben gemeinsam, dass sie nur wenige Richtungswechsel und wenige starke Richtungswechsel mit einer Änderung der Bewegungsrichtung oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts von 90 Grad oder höher aufweisen. Die Bewegungsprofile in 2a werden eher Fußgängern zugeordnet die sich zielstrebig auf einen vorgegebenen Ort zubewegen.
Die in 2b gezeigten Bewegungsprofile hingegen weisen viele Richtungswechsel und viele starke Richtungswechsel mit einer Änderung der Bewegungsrichtung oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts von 90 Grad oder höher auf. Solche Bewegungsprofile sind typisch für spielende Kinder oder andere im Straßenverkehr nicht aufmerksame Personen. Dieser Personenkreis sollte von Fahrzeugen und Fahrzeugführern besonders beachtet werden, um Unfälle zu vermeiden. Hier kann z.B. zusätzlich zu einer Warnung auch die Empfehlung ausgegeben werden, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren. Alternativ kann diese Maßnahme auch durch eine autonomen oder teilweise autonome Fahrfunktion des Fahrzeugs umgesetzt werden.
In 3 ist ein Bewegungsprofil 1 dargestellt, das von einer Begrenzungslinie 3 umfasst wird. Das Zentrum 9 des Bewegungsprofils ist ebenfalls eingezeichnet. Zusätzlich sind zwei mögliche Sicherheitszonen eingezeichnet. 4_1 ist eine runde Sicherheitszone, das Zentrum des Kreises ist identisch mit der dem Zentrum des Bewegungsprofils 3. Diese Geometrie bietet insbesondere Vorteile, wenn keine bevorzugte Bewegungsrichtung im Bewegungsprofil erkannt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Bewegungsprofil
2: Positionspunkt des Fußgängers
3: Begrenzungslinie der Positionspunkte des Fußgängers
4: Sicherheitszone
5: Informationszone
6: Fahrzeug
7: Schnittpunkt Informationszone mit der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs
8: Schnittpunkt der Sicherheitszone mit der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs
9: Zentrum des Bewegungsprofils
10: Trajektorie des Fahrzeugs

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Fußgängern im Straßenverkehr, wobei - das Bewegungsprofil eines Fußgängers anhand seiner Position über einen vorgegebenen ersten Zeitraum erfasst wird - das Bewegungsprofil basierend auf Daten einer Lokalisationseinheit am Fußgänger bestimmt wird - anhand des Bewegungsprofils in einem vorgegebenen Zeitraum ein wahrscheinlicher zukünftiger Aufenthaltsbereich des Fußgängers bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Annäherung eines Fahrzeugs an den wahrscheinlichen Aufenthaltsbereichs ein Signal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben oder eine autonome oder teilweise autonome Fahrfunktion des Fahrzeugs modifiziert wird.
Verfahren einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisationseinheit ein Mobiltelefon ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten für die Lokalisation von einen Gyrosensor zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Kategorien für Fußgänger vorgesehene sind und ein Fußgänger anhand seines Bewegungsmusters einer Kategorie zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kategorie „spielendes Kind“ ist und die Bewegungslinie häufige Richtungswechsel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Annäherung eines Fahrzeugs an den wahrscheinlichen Aufenthaltsbereichs nur dann ein Signal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben oder eine autonome oder teilweise autonome Fahrfunktion des Fahrzeugs modifiziert wird, wenn die Bewegungslinie häufige Richtungswechsel aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wahrscheinliche zukünftige Aufenthaltsbereichs des Fußgängers alle Positionen des Fußgängers in einem vorgegebenen zweiten Zeitraum beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass -der vorgegebene erste und der vorgegebene zweite Zeitraum gleich sind oder - der vorgegebene zweite Zeitraum eine Teilmenge des vorgegebenen zweiten Zeitraums ist
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wahrscheinliche zukünftige Aufenthaltsbereichs des Fußgängers alle Positionen des Fußgängers in einem vorgegebenen ersten oder zweiten Zeitraum beinhaltet und zudem eine Sicherheitszone enthält.
Recheneinheit, umfassend - Mittel zum Empfang von Daten - einen nichtflüchtigen Speicher, auf dem ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist - einen Prozessor zur Ausführung des Verfahrens - Mittel zur Ausgabe eines Signals an einen Fahrer oder eine Steuereinheit eines Fahrzeugs.
Fahrzeug mit einer Recheneinheit gemäß Anspruch 11.