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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein System zur Unterstützung eines Fahrzeugführers im Baustellenbereich. Weiterhin betrifft die Erfindung ein mit einem solchen System ausgerüstetes Fahrzeug und ein (teil-) autonomes Steuerungssystem für ein Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrassistenzsysteme bekannt. Diese Systeme sind in der Lage Verkehrszeichen zu detektieren und deren Bedeutung zu ermitteln. Sofern die Bedeutung des Verkehrszeichens für den aktuell oder zukünftig von dem detektierenden Fahrzeug benutzen Fahrweg relevant ist, erfolgt die Steuerung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Bedeutung dieses Verkehrszeichens. Gegebenenfalls wird dazu ein vorher festgelegter oder errechneter Fahrzeugsteuerungsbefehl oder eine Befehlsfolge verändert und/oder durch eine(n) veränderte(n) ersetzt.
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Eine besondere Herausforderung für (teil-) autonome Steuerungssystem für Fahrzeuge oder Fahrassistenzsysteme sind Situationen, in denen die Verkehrszeichen nicht eindeutig sind, sich widersprechen oder nicht mit zuvor abgespeicherten Navigationsdaten übereinstimmen. In diesen Situationen muss durch das System entschieden werden, welchen Informationen die höhere Bedeutung beigemessen wird.
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Ein Beispiel für ein solches System ist in
US 2020/0364473 A1 beschrieben. Diese Druckschrift offenbart Verfahren zur Identifizierung von Geschwindigkeitsbegrenzungsschildern und zur Steuerung eines autonomen Fahrzeugs in Reaktion auf erkannte Geschwindigkeitsbegrenzungsschilder. Dazu detektieren Sensoren des (autonomen) Fahrzeugs ein Geschwindigkeitsbegrenzungsschild in der Umgebung des Fahrzeugs sowie dessen Ort und dessen Ausrichtung. Diese Daten werden mit vorab (beispielsweise in einem Bordeigenen Navigationssystem) gespeicherten Kartendaten abgeglichen. Bei einer Diskrepanz zwischen diesen Daten wird den von den Detektoren erfassen Informationen jeweils ein Konfidenzwert zugeordnet. Überschreitet der Konfidenzwert einen Grenzwert, wird dieser zur weiteren Fahrzeugsteuerung herangezogen und ein Wirkungsbereich des Geschwindigkeitsbegrenzungsschildes unter Berücksichtigung von dessen Standort und Ausrichtung sowie der Eigenschaften dessen Umgebung oder anderen detektierten Objekt vor oder nach dem Geschwindigkeitsbegrenzungsschild festgelegt.
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In der Druckschrift
US 2019/0283749 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem mit einer autonomen Geschwindigkeitsregelanlage für ein Fahrzeug offenbart. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ein Positionsdatenerfassungsmittel, ein Eigen- bzw. Ego-Fahrzeug-Sensordatenerfassungsmittel zur Erfassung von Eigen- bzw. Ego-Fahrzeug-Sensordaten zu Objekten in der Nähe des Fahrzeugs, ein Baustellendatenerfassungsmittel und eine Verarbeitungseinrichtung. Mittels der Verarbeitungseinrichtung werden basierend auf den Eigen-Fahrzeug-Sensordaten, den Baustellendaten und den Positionsdaten die Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf eine oder mehrere Baustellen bestimmt. Wenn der Fahrzeugabstand zu einer Baustelle kleiner als ein Schwellenabstand ist oder wenn die Verarbeitungseinrichtung ermittelt, dass sich das Fahrzeug bereits in einer Baustelle befindet wird - sofern die autonome Geschwindigkeitsregelanlage aktiviert ist - diese deaktiviert.
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Aus der Druckschrift
EP 1 503 354 A1 ist ein Verfahren zur Generierung von Verkehrshinweisen für einen Fahrzeugführer bekannt, welches Informationen aus mehreren Quellen, nämlich detektierten Verkehrszeichen und Navigationsinformationen zusammenfasst und auf Basis dieser Informationen eine Relevanzbewertung einzelner Verkehrszeichen durchführt. Entsprechend dieser Bewertung erfolgt eine Priorisierung der hinweise, die an den Fahrzeugführer ausgegeben werden.
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Derartige und ähnliche Systeme sind bereits im Einsatz. Insbesondere bei kurzfristigen Änderungen der Beschilderung, wie beispielsweise bei Wanderbaustellen arbeiten diese System jedoch nicht zuverlässig, was in der Regel in falscher Bewertung der maximal erlaubten Geschwindigkeit oder dem Abschalten des Assistenzsystems resultiert.
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Beispielsweise im Bereich einer Wanderbaustelle wird üblicherweise, beispielsweise bei Mäharbeiten am Straßenrand die Geschwindigkeit im Bereich der temporären Arbeit ausschließlich über bewegliche Hinweise beschränkt. Beispielsweise auf Autobahnen wird dazu je nach Entfernung bis zur eigentlichen Baustelle die maximal erlaubte Geschwindigkeit mehrmals schrittweise reduziert, um die an der Baustelle tätige Mannschaft zu schützen. Üblicherweise wird in einer Entfernung von 800m begonnen, die Baustelle abzusichern. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit etwa 800 m vor Beginn der Baustelle beziehungsweise der Arbeiten erstmals reduziert wird, beispielsweise auf 120 km/h. Üblicherweise erfolgt nach 200 m eine weitere Reduzierung auf beispielsweise 100 km/h und nach weiteren 200 m eine weitere Reduzierung auf beispielsweise 80 km/h. In Deutschland sind diese Entfernungen und Geschwindigkeiten in der RSA „Richtlinie für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen“ niedergelegt.
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Bei Wanderbaustellen erfolgt die Anzeige der Geschwindigkeitsreduzierung und weitere Hinweise üblicherweise durch auf Anhängern angeordnete Leuchtzeichenschilder oder durch Standardschilder. Im Bereich einer Wanderbaustelle werden dauerhaft stationär angeordnete Verkehrszeichen üblicherweise nicht entfernt, umgedreht oder abgedeckt, da dies (anders als beispielsweise Mäh- und Reinigungsarbeiten und das Verschieben von auf Fahrzeugen oder Anhängern angeordneten mobilen Verkehrszeichen) das Aussteigen von Personal aus den Fahrzeugen erfordern würde und somit mit einem erhöhten Risiko verbunden ist. Darüber hinaus würden diese Vor- und Nacharbeiten oftmals mehr Zeit in Anspruch nimmt als die eigentliche Arbeit an der Wanderbaustelle selbst.
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Eine besondere Problematik ergibt sich für (teil-) autonome Fahrassistenzsysteme dadurch, dass Im Bereich einer wie oben beschrieben abgesicherten Wanderbaustelle dir üblicherweise auf diesem Streckenabschnitt geltenden stationär angeordneten Verkehrszeichen weiterhin von den Detektoren eines Fahrzeugs detektierbar sind und als gültig eingestuft werden. Da diese Schilder üblicherweise auch im hinterlegten Kartenmaterial gelistet sind führt ein entsprechender Abgleich normalerweise nicht dazu, dass diese Schilder als ungültig erkannt oder deren Relevanz als gering eingestuft wird. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass in einem Bereich einer Wanderbaustelle, in dem die Geschwindigkeit bereits auf 80km/h begrenzt wurde, ein reguläres Schild mit einer höheren Geschwindigkeitsbegrenzung von beispielsweise 120 km/h oder einer vollständigen Aufhebung der Geschwindigkeitsbegrenzung erkannt wird, das Fahrzeug gerade in mitten der Wanderbaustelle beschleunigt und dadurch die dort arbeitende Mannschaft, die Fahrzeuginsassen und übrige Verkehrsteilnehmer gefährdet. Der Fahrzeugführer müsste in diesem Fall die Fehlfunktion des Fahrassistenzsystems erkennen, in das Fahrverhalten eingreifen, das Fahrzeug bremsen und das Fahrassistenzsystem deaktivieren, um die Geschwindigkeit des Fahrzeug wieder auf die in diesem Bereich der Baustelle geltende Geschwindigkeitsbegrenzung zu begrenzen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren sowie ein System zur Unterstützung eines Fahrzeugführers im Baustellenbereich bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie ein System nach Patentanspruch 7 und ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 10. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung von relevanten geschwindigkeitsregulierenden Verkehrszeichen für ein Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs in einem Baustellenstreckenabschnitt umfasst folgende Schritte:
- a) Detektieren eines Verkehrszeichens, welches auf einen Baustellenbereich hinweist, durch eine fahrzeugseitige Verkehrszeichenerkennungseinrichtung,
- b) Definieren eines Streckenabschnitts als Baustellenstreckenabschnitt,
- c) Detektieren eines nicht zur Beschilderung der Baustelle gehörendes geschwindigkeitsregulierendes Verkehrszeichen im Baustellenstreckenabschnitt,
- d) Speichern der mit diesem detektierten Verkehrszeichen verbundenen maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit in einer Speichereinrichtung,
- e) Heranziehen der in der Speichereinrichtung hinterlegten Information zur maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem nach Verlassen des Baustellenstreckenabschnitts durch das Fahrzeug.
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Dieses Verfahren erlaubt es einem Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs, die Länge eines Baustellenbereichs zu ermitteln und die in diesem Bereich geltende Geschwindigkeitsbegrenzung einzuhalten, selbst wenn ein (unverdecktes) Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen mit höherer Geschwindigkeitsbegrenzung oder ein Zeichen zur Aufhebung einer Geschwindigkeitsbegrenzung im Bereich der (Wander-) Baustelle vorhanden ist. Weiterhin kann für den auf den Baustellenbereich folgenden Abschnitt geltende Geschwindigkeitsbegrenzung gespeichert und nach dem Verlassen des Baustellenbereichs für Berechnungen durch das Fahrassistenzsystem zugrunde gelegt werden. Bei dem Verfahren handelt es sich insbesondere um ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers im Baustellenbereich.
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In einer bevorzugten Variante wird zur Definition eines Streckenabschnitts als Baustellenstreckenabschnitt eine Angabe der Länge des Baustellenbereichs auf einem Verkehrszeichen berücksichtigt. Ist beispielsweise auf einem Verkehrszeichen eine Länge für die dem Verkehrszeichen folgende Baustelle angegeben, wird ab der Detektion des Beginns der Baustelle und/oder ab dem entsprechenden Schild der folgende Streckenabschnitt als Baustellenstreckenabschnitt definiert. Vorzugsweise werden die in diesem Bereich durch Sensoren erfasste Verkehrszeichen zur Geschwindigkeitsbegrenzung detektiert, jedoch einer Plausibilitätsprüfung unterzogen. Beispielsweise kann eine solche Plausibilitätsprüfung eine Bewertung dahingehend umfassen, ob ein solches Verkehrszeichen eine für einen Baustellenbereich unüblich hohe Maximalgeschwindigkeit definiert, die Geschwindigkeitsbegrenzung aufhebt oder um mehr als einen definierten Betrag von beispielsweise mehr als 40 km/h von der im Baustellenbereich zuvor vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit abweicht. Wenn eines oder mehrere diese Kriterien erfüllt ist, kann die Bewertung als Ergebnis liefern, dass diese Geschwindigkeitsbegrenzung nicht plausibel ist und im Baustellenbereich nicht beachtet wird. Vorzugsweise wird die ermittelte Geschwindigkeitsbegrenzung wird jedoch zur späteren Beachtung in einer Speichereinrichtung abgelegt.
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In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird beim Definieren eines Streckenabschnitts als Baustellenstreckenabschnitt ein Vorabsicherungsbereich und eine in einer Speichereinrichtung hinterlegte Mindestbaustellenlänge berücksichtigt. Insbesondere Wanderbaustellen sind oftmals sehr kurz. Beispielsweise bei Mäharbeiten beträgt die eigentliche Strecke, in der diese Arbeit vorgenommen wird lediglich die Länge des eingesetzten Mähfahrzeugs. Gegebenenfalls werden auch mehrere Fahrzeuge eingesetzt, beispielsweise um beide Seiten einer Böschung zu mähen. Optional ist ein Fahrzeug zur Aufnahme des Schnittguts vorhanden. Dennoch ist auch bei einem solchen Konvoi die Strecke, in der die Fahrzeuge angeordnet sind, von denen aus die Arbeit verrichtet wird, vergleichsweise kurz und beträgt üblicherweise weniger als beispielsweise 500 m. Eine Markierung zum Ende einer solchen Wanderbaustelle fehlt oft, da dazu ein weiteres Fahrzeug bereitgestellt werden müsste, welches den Konvoi anführt.
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Dagegen wird auf eine Vorabsicherung des Konvois üblicherweise nicht verzichtet, da diese für die Sicherheit im Baustellenbereich wichtiger ist. Dazu folgen den Fahrzeugen, von denen aus die Arbeit verrichtet wird, meist mehrere Fahrzeuge, welche auf die Baustelle hinweisen und die Maximalgeschwindigkeit für sich dem Konvoi von hinten nähernden Fahrzeugen bevorzugt schrittweise reduziert. Für diese Vorabsicherung einer (Wander-) Baustelle bestehen oftmals (nationale oder regionale) Bestimmungen. Beispielsweise in Deutschland sind diese in der RSA „Richtlinie für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen“ festgelegt. Danach ist vorgesehen auf Autobahnen die Geschwindigkeit erstmals in 800 m vor Beginn der Baustelle zum ersten mal zu reduzieren, üblicherweise auf 120 km/h. Üblicherweise erfolgt alle 200 m eine weitere Reduzierung der maximal erlaubten Geschwindigkeit, beispielsweise nach 200 m auf 100 km/h und nach weiteren 200 m auf 80 km/h. Die Kenntnis dieser definierten Strecke vor dem Beginn der Baustelle ergibt die Möglichkeit den Beginn der Baustelle recht genau bestimmen zu können. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der als Baustellenstreckenabschnitt bewertete Bereich als Summe des Vorabsicherungsbereich und einer Mindestbaustellenlänge definiert. Die Mindestbaustellenlänge ist vorzugsweise auf mindestens 100 m, bevorzugt mindestens 200 m, weiter bevorzugt mindestens 400 m, insbesondere bevorzugt mindestens 500 m. In einigen Fällen - insbesondere auf Schnellstraßen und Autobahnen kann die Mindestbaustellenlänge jedoch auch mindestens 1000 m, bevorzugt mindestens 1500 m, weiter bevorzugt 2000 m betragen. Vorzugsweise werden die in diesem Bereich durch Sensoren erfasste Verkehrszeichen zur Aufhebung einer Geschwindigkeitsbegrenzung oder einer signifikanten Erhöhung der Geschwindigkeitsbegrenzung detektiert, jedoch innerhalb dieses Bereichs zunächst nicht berücksichtigt, sondern zur späteren Beachtung in einer Speichereinrichtung abgelegt.
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In einer bevorzugten Verfahrensvariante erfolgt das Definieren eines Streckenabschnitts als Baustellenstreckenabschnitt unter Berücksichtigung von durch die fahrzeugseitige Verkehrszeichenerkennungseinrichtung detektierten Verkehrszeichen zur Baustellenabsicherung. Als geeignete Verkehrszeichen zur Baustellenabsicherung, auf welche bei einer solchen Erkennung der Länge des Baustellenstreckenabschnitts zurückgegriffen werden kann, haben sich insbesondere diejenigen aus einer Gruppe gezeigt, die einen Pylon / Leitkegel, eine Leitbake, eine Pfeilbake, eine Warnlichtbake, eine Absperrtafel, eine Leitschwelle, ein Leitboard, ein „Baustellenfahrzeuge frei“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenausfahrt“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenverkehr“ Zusatzzeichen, ein Baustelleninformationsschild und ein „Arbeitsstelle“ Zeichen, gegebenenfalls mit Zusatzzeichen, bevorzugt „noch [X] m“-Zusatzzeichen, umfasst. Eventuell kann auch eine Betrachtung von Fahrzeugen in einem Bereich, der als möglicher Baustellenbereich in Betracht kommt, herangezogen werden. Werden in einem solchen Bereich vermehrt Fahrzeuge wie Bagger, Kräne, Mähfahrzeuge, Teerfahrzeuge, Asphaltierfahrzeuge, und/oder Kipper und/oder Fahrzeuge einer für Baustellenfahrzeuge üblichen Signalfarbe wie Orange detektiert, kann dies ebenfalls als Hinweis darauf betrachtet werden, dass der Überwachte Bereich noch zum Baustellenstreckenabschnitt gehört.
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Wird für eine definierte Strecke von vorzugsweise 75 m, bevorzugt 100 m, weiter bevorzugt 150 m insbesondere bevorzugt 200 m keines der oben genannten Verkehrszeichen zur Baustellenabsicherung und/oder kein Baustellenfahrzeug detektiert, wird in einer bevorzugten Verfahrensvariante Schritt e) ausgeführt. In dieser Variante wird somit davon ausgegangen, dass das (Ego-) Fahrzeug den Baustellenbereich verlassen hat und die zuvor für diesen Bereich definierte Geschwindigkeitsbegrenzung wieder relevant ist.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens wird ein detektiertes Verkehrszeichen als ein nicht zur Beschilderung der Baustelle gehörendes geschwindigkeitsregulierendes Verkehrszeichen eingestuft, wenn es im Baustellenstreckenabschnitt in einer Entfernung von ≤ 150 m, bevorzugt ≤ 100 m, weiter bevorzugt ≤ 75 m, insbesondere bevorzugt ≤ 50 m auf ein anderes geschwindigkeitsregulierendes Verkehrszeichen folgt und/oder innerhalb eines Zeitraums von ≤ 150 s, bevorzugt ≤ 10 s, weiter bevorzugt ≤ 8 s, insbesondere bevorzugt ≤ 5 s nach einem anderen geschwindigkeitsregulierenden Verkehrszeichen detektiert wird und/oder der Betrag zwischen zwei aufeinander folgenden geschwindigkeitsregulierenden Verkehrszeichen einen Betrag von ≥ 60 km/h, bevorzugt ≥ 50 km/h, weiter bevorzugt ≥ 40 km/h, insbesondere bevorzugt ≥ 30 km/h übersteigt.
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Derartige nahe und/oder widersprüchliche Verkehrszeichen sind (bei regulärer Beschilderung) äußerst unüblich und weisen daher darauf hin, dass zumindest eines dieser Zeichen lediglich temporär Bedeutung hat und somit beispielsweise zu einer Baustellenabsicherung gehört. Vorzugsweise wird dann lediglich das Verkehrszeichen für Berechnungen des Fahrassistenzsystems herangezogen, welches als Teil der Baustellenabsicherung bewertet wird. Dies ist üblicherweise das Verkehrszeichen mit der niedrigeren maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit.
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Vorzugsweise wird der Fahrer über ein Display, beispielsweise ein Head-up-Display (HUD) und/oder eine Anzeige eines Kombiinstruments über die Situation und vorzugsweise über ein vom System (zumindest derzeit) nicht beachtetes Verkehrszeichen informiert.
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Die Auswertung und/oder Aufarbeitung der von einer fahrzeugseitigen Sensoreinrichtungen und/oder der fahrzeugseitige Verkehrszeichenerkennungseinrichtung bereitgestellten Daten kann fahrzeugseitig oder nach deren Übertragung außerhalb des Fahrzeugs erfolgen.
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Bevorzugt erfolgt die Auswertung und/oder Aufarbeitung in einer fahrzeugseitigen Datenverarbeitungseinrichtung. Eventuell kann dies unter Ausnutzung eines künstlichen neuronalen Netzwerks erfolgen.
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Die Auswertung der Daten kann insbesondere mittels eines Computer-Programms und/oder mithilfe moderner Algorithmen wie Kl, machine learning und/oder deep learning oder dergleichen erfolgen.
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Ist ein Baustellenstreckenabschnitt erkannt, wird eine Information über dessen Position, optional auch über dessen ermittelte Länge, an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung und/oder Speichereinrichtung übertragen. Diese kann beispielsweise Teil eine digitalen Infrastruktur beispielsweise eines Netzwerks und/oder eines Backends sein. Durch die Bereitstellung der Daten zu einem Baustellenstreckenabschnitt können auf dieser Strecke folgende Fahrzeuge über die in diesem Bereich veränderte Verkehrsführung und/oder Geschwindigkeitsregelung informiert werden. Bei einer Zusammenschau der von mehreren Fahrzeugen bereitgestellten Datensätze kann beispielsweise ermittelt werden, ob es sich bei der im Baustellenstreckenabschnitt liegenden Baustelle um eine Wanderbaustelle oder eine lokale Baustelle handelt. Weiterhin hat eine solche Übertragung an eine zentrale Speichereinrichtung und/oder ein Backend den Vorteil, dass eventuell fehlerhafte Daten eines einzelnen Fahrzeugs als solche identifiziert werden können.
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Unter einer fahrzeugunabhängigen Speichereinrichtung ist insbesondere ein in Bezug auf das Fahrzeug externes Speichermedium, beispielsweise ein Server, insbesondere ein Backend-Server, zu verstehen. Der externe Server ist beispielsweise ein Backend eines Fahrzeugherstellers oder eines Dienstanbieters, welcher dazu eingerichtet ist, Daten in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen zu verwalten und gegebenenfalls auszuwerten. Die Auswertung schließt weiter bevorzugt die Analyse der Daten in Bezug auf eine Position und/oder Länge eines Baustellenstreckenabschnitts ein. Funktionen des Backend bzw. des externen Servers können dabei auf (externen) Serverfarmen durchgeführt werden. Beim (externen) Server kann es sich um ein verteiltes System handeln. Der externe Server und/oder das Backend kann Cloud-basiert sein.
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In einigen Fällen ist auch eine Übertragung der Daten direkt an ein auf dem vom (Ego-) Fahrzeug befahrenen Streckenabschnitt folgendes Fahrzeug („V2V“) denkbar, beispielsweise um dieses über die Baustelle und/oder die im Baustellenbereich geltende Geschwindigkeitsbegrenzung zu informieren.
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Weiterhin ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein System zur Unterstützung eines Fahrzeugführers im Baustellenbereich umfassend
- - eine fahrzeugseitige Verkehrszeichenerkennungseinrichtung zur Detektion eines Verkehrszeichens,
- - eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche bei Detektion eines Verkehrszeichens, das auf einen Baustellenbereich hinweist, einen Streckenabschnitt als Baustellenstreckenabschnitt definiert, und ein in diesem Baustellenstreckenabschnitt detektiertes aber nicht zur Beschilderung der Baustelle gehörendes geschwindigkeitsregulierendes Verkehrszeichen als solches kennzeichnet,
- - eine Speichereinrichtung, zur Speicherung einer Information zu einer maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit, welche durch das nicht zur Beschilderung der Baustelle gehörende geschwindigkeitsregulierende Verkehrszeichen im Baustellenstreckenabschnitt vorgegeben ist.
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Mit einem solchen System kann ein Fahrer auch im Baustellenbereich zuverlässig mittels eines Fahrassistenzsystems unterstützt werden. Insbesondere falsche Einschätzungen der aktuell maximal erlaubten Geschwindigkeit können durch ein solches System vermieden werden.
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Bevorzugt ist ein solches System, bei welchen eine durch die Datenverarbeitungseinrichtung definierte Länge des Baustellenstreckenabschnitts
- - einer durch die Verkehrszeichenerkennungseinrichtung detektierten Angabe der Länge des Baustellenbereichs auf einem Verkehrszeichen entspricht, und/oder
- - einer Summe einer Länge eines Vorabsicherungsbereichs und einem in einer Speichereinrichtung hinterlegten Mindestbaustellenlänge entspricht und/oder
- - als unendlich festgelegt ist und deren Ende nach einem definierten Zeitintervall und/oder einer definierten Strecke nach einer letzten Detektion eines Verkehrszeichens durch die Verkehrszeichenerkennungseinrichtung als erreicht festgelegt ist. Dabei ist bei der letztgenannten Ausführungsform das Verkehrszeichen vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe, die einen Pylon / Leitkegel, eine Leitbake, eine Pfeilbake, eine Warnlichtbarke, eine Absperrtafel, eine Leitschwelle, ein Leitboard, ein „Baustellenfahrzeuge frei“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenausfahrt“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenverkehr“ Zusatzzeichen, ein Baustelleninformationsschild und ein „Arbeitsstelle“ Zeichen, gegebenenfalls mit Zusatzzeichen, bevorzugt „noch [X] m“-Zusatzzeichen, umfasst.
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Vorzugsweise ist ein (bzw. das) System zur Ausführung mindestens einer Auswahl der Schritte, bevorzugt aller der oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen bevorzugten Varianten Schritte beschrieben sind, geeignet und/oder eingerichtet und/oder vorgesehen. Ein solches System ist somit besonders dazu geeignet, einen Fahrzeugführer im Baustellenbereich zu unterstützen und die oben beschrieben Vorteile bereitzustellen.
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Vorzugsweise ist die Datenerfassungseinrichtung ein integraler Bestandteil des Fahrzeugs, beispielsweise des Steuersystems. Vorzugsweise ist die Datenerfassungseinrichtung bereits herstellerseitig in das Steuersystem des Fahrzeugs integriert.
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Die fahrzeugseitige Verkehrszeichenerkennungseinrichtung umfasst bevorzugt mindestens einen Sensor und/oder eine Bildaufnahmeeinrichtung ausgewählt aus einer Gruppe welche eine (Farb-) Kamera, eine Frontkamera und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst. Weiter bevorzugt sind durch die Bildaufnahmeeinrichtung gegebenenfalls in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung örtlich aufgelöste (insbesondere 2D- und/oder 3D-) Bilddaten, insbesondere der Verkehrszeichen im Bereich vor dem Fahrzeug erzeugbar.
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Bevorzugt umfasst das System eine fahrzeugseitige Datenverarbeitungseinrichtung. Vorzugsweise umfasst diese Datenverarbeitungseinrichtung eine Speichereinrichtung, in welcher ein detektiertes Verkehrszeichen und/oder dessen Bedeutung und bevorzugt auch dessen Position abspeicherbar ist. Diese fahrzeugseitige Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, aus der Vielzahl von Verkehrszeichen ein relevantes Verkehrszeichen zu ermitteln, welches dann als Grundlage für eine Berechnung durch das Fahrassistenzsystem dienen kann.
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Bevorzugt ist das System dazu eingerichtet, geeignet und/oder bestimmt, das oben beschriebene Verfahren sowie alle im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination miteinander oder einzelne Verfahrensschritte unter dessen Verwendung auszuführen. Umgekehrt kann das Verfahren zur Ermittlung von Veränderungen eines Fahrzeugzustands durch einen Versicherungsdienstleister mit allen im Rahmen des Systems beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander durchgeführt werden. Insbesondere kann das System zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend ein wie oben beschriebenes System oder die fahrzeuggebundenen Teile eines solchen Systems. Ebenfalls ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, welches eine Datenverarbeitungseinrichtung umfasst, welche zur Ausführung eines wie oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen und eingerichtet ist.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein (motorisiertes) Straßenfahrzeug handeln. Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, welches insbesondere ein von dem Fahrer selbst gesteuertes Kraftfahrzeug („Driver only“), ein halbautonomes, autonomes (beispielsweise der Autonomiestufe Level 3 oder 4 oder 5 (der Norm SAE J3016)) oder selbstfahrendes Kraftfahrzeug ist. Die Autonomiestufe Level 5 bezeichnet dabei vollautomatisch fahrende Fahrzeuge. Ebenso kann es sich bei dem Fahrzeug um ein fahrerloses Transportsystem handeln. Das Fahrzeug kann dabei von einem Fahrer gesteuert werden oder autonom fahren. Darüber hinaus kann es sich bei dem Fahrzeug neben einem Straßenfahrzeug auch um ein anderes Fortbewegungsmittel oder eine andere Fahrzeugart handeln, beispielsweise ein Luft-, Wasser- oder Schienenfahrzeug.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf einen externen Server, insbesondere ein (bevorzugt obig beschriebenes) Backend, welcher Teil eines wie oben beschriebenen Systems entsprechend einer Ausführungsform ist. Dabei ist das System und/oder der externe Server dazu geeignet und bestimmt, wenigstens eine Variante der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, umfassend Programmmittel, insbesondere einen Programmcode, welcher zumindest einzelne oder mehrere Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens einzeln oder in Kombination miteinander und bevorzugt eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen repräsentiert oder kodiert und zum Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf einen Datenspeicher, auf welchem zumindest eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computerprogramms oder einer bevorzugten Ausführungsform des Computerprogramms gespeichert ist.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
- Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Streckenabschnitts einer vierspurigen Straße mit einem Baustellenbereich und beispielhafter Beschilderung; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Streckenabschnitts einer vierspurigen Straße mit einer Wanderbaustelle und mobiler Beschilderung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Streckenabschnitts 1 einer vierspurigen Straße 2 mit einem Baustellenbereich 3 und beispielhafter Beschilderung 4. Der Streckenabschnitt 1 wird von einem Fahrzeug 10 befahren welches mit einem erfindungsgemäßen System 12 ausgestattet ist. Das System 12 umfasst eine Datenverarbeitungseinrichtung 14 mittels welchem die Länge des Baustellenstreckenabschnitts 5 bestimmt wird. Der Baustellenstreckenabschnitts 5 umfasst den Baustellenbereich 3 und den Vorabsicherungsbereich 6. Im Vorabsicherungsbereich 6 sind Verkehrszeichen 7.x aufgestellt, mittels welcher auf die Baustelle hingewiesen wird. Mittels der Verkehrszeichen 7.1 - 7.3 wird die maximal erlaubte Geschwindigkeit schrittweise verringert, bis eine im Baustellenbereich 3 zulässige Geschwindigkeit festgelegt ist.
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Das Fahrzeug 10 erfasst die Verkehrszeichen 7.x mittels einer fahrzeugseitigen Verkehrszeichenerkennungseinrichtung 16, welche beispielsweise optische Sensoren wie beispielsweise Kameras umfassen kann. Wird eine Angabe der Länge des Baustellenbereichs 3 auf einem Verkehrszeichen 7.4, 7.5 mit dem Hinweis auf eine Baustelle erkannt, so werden Verkehrszeichen 7.6 die eine abweichende erhöhte zulässige Maximalgeschwindigkeit oder die Aufhebung einer Geschwindigkeitsbegrenzung kennzeichnen, die innerhalb dieses Baustellenbereichs 3 von dem Fahrassistenzsystem 20 nicht umgehend befolgt, sondern zunächst in einer Speichereinrichtung 18 abgelegt. Das Fahrassistenzsystem 20 befolgt vorzugsweise bis zum Verlassen des durch die Beschilderung 7.x definierten Baustellenbereichs 3 die für den Baustellenbereich 3 geltenden Höchstgeschwindigkeit. Erst nach dem Verlassen des Baustellenbereichs 3 legt das Fahrassistenzsystem 20 für die weitere Strecke die in der Speichereinrichtung 18 abgespeicherte zulässige Maximalgeschwindigkeit der Fahrzeugsteuerung zugrunde.
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Fehlt ein Verkehrszeichen 7.5 mit einer Angabe der Länge des Baustellenbereichs 3 kann der Baustellenbereich 3 auch durch andere Verkehrszeichen 7.x erkannt werden. Als besonders geeignet haben sich Verkehrszeichen 7.x aus einer Gruppe gezeigt, die Pylon / Leitkegel 7.7, eine Leitbake 7.8, eine Pfeilbake, eine Warnlichtbarke, eine Absperrtafel, eine Leitschwelle, ein Leitboard, ein „Baustellenfahrzeuge frei“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenausfahrt“ Zusatzzeichen, ein „Baustellenverkehr“ Zusatzzeichen, ein Baustelleninformationsschild und ein „Arbeitsstelle“ Zeichen, gegebenenfalls mit Zusatzzeichen, bevorzugt „noch [X] m“-Zusatzzeichen, umfasst. Lediglich die beiden erstgenannten Verkehrszeichen 7.7 und 7.8 dieser Gruppe sind beispielhaft gezeigt. Pylone 7.7 und/oder Leitbaken 7.8 sicher üblicherweise den Baustellenbereich 3 seitlich ab. Diese Verkehrszeichen 7.7 und 7.8 sind somit vorzugsweise in großer Anzahl entlang des gesamten Baustellenbereichs 3 angeordnet, so dass letzterer sich üblicherweise so weit erstreckt, bis diese Verkehrszeichen 7.7 und 7.8 nicht mehr vorhanden sind. Vorzugsweise kann das Ende des Baustellenbereichs 3 also durch die Abwesenheit von Verkehrszeichen aus der oben genannten Gruppe, insbesondere Pylone 7.7 und/oder Leitbaken 7.8 erkannt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Streckenabschnitts 1 einer vierspurigen Straße 2 mit einer Wanderbaustelle 30 und mobiler Beschilderung 24. Der Baustellenbereichs 3 wird sich im gezeigten Beispiels durch das lediglich schematisch dargestellte Mähfahrzeug 30 gebildet, welches einen fahrbahnnahen Grünstreifen mittels einer an einem Ausleger 32 befestigten Mäheinrichtung 34 bearbeitet. Diesem Mähfahrzeug folgen in definierten Abstand weitere Fahrzeuge, welche auf ihrer rückseitigen Fläche eine für nachfolgenden Verkehr sichtbare mobile Beschilderung 17.x mitführen. Zur Verdeutlichung sind in 2 die Fahrzeuge nicht dargestellt, sondern lediglich die von diesen mitgeführten Hinweistafeln 17.x mit den darauf angeordneten Verkehrszeichen 7.1 - 7.4.
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Ein sich diesem Konvoi näherndes Fahrzeug 10 erfasst zunächst die Verkehrszeichen 7.1 und 7.4 auf der Hinweistafel 17.1 des letzten Fahrzeugs des Konvois mittels der fahrzeugseitigen Verkehrszeichenerkennungseinrichtung 16, beziehungsweise dessen Sensoren. Vorzugsweise kann die Verkehrszeichenerkennungseinrichtung 16 bereits durch die Anordnung der Hinweistafel 17.1 auf einem Fahrstreifen und nicht seitlich der Fahrbahn 2 sowie der Relativgeschwindigkeit zwischen der Hinweistafel 17.1 und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 erkennen, dass es sich bei der Hinweistafel 17.1 um eine mobile Beschilderung 17.1 handelt. Das Fahrassistenzsystem 20 kann daraus wiederum ableiten, dass es sich wahrscheinlich um eine mobile Baustelle handelt, die üblicherweise nicht mit zusätzlichen Verkehrszeichen wie Pylonen oder Leitbaken gesichert sein wird. Ebenso kann das Fahrassistenzsystem 20 vorzugsweise daraus bereits ableiten, dass die Baustelle vergleichsweise kurz sein wird und die Baustelle beispielsweise bereits 500 m nach dem mobilen Verkehrszeichen 7.3 der letzten Geschwindigkeitsbegrenzung beendet sein wird.
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Wird in dem Baustellenstreckenabschnitt 5, welcher sich wiederum aus dem Baustellenbereich 3 und dem Vorsicherungsbereich 6 zusammensetzt, ein (fest installiertes) nicht zur Baustellenbeschilderung gehörendes Verkehrszeichen 7.6 detektiert, spricht bereits dessen stationäre Anordnung gegen dessen Zugehörigkeit zur ansonsten mobilen Baustelle. Dementsprechend wird die durch dieses Verkehrszeichen 7.6 definierte maximal zulässige Geschwindigkeit nicht umgehend den Berechnungen des Fahrassistenzsystems 20 zugrunde gelegt, sondern zunächst in der Speichereinrichtung 18 abgelegt. Anders als durch das Verkehrszeichen 7.6 festgelegt, befolgt das Fahrassistenzsystem 20 zunächst die im Baustellenbereichs 3 geltende - und in dem in 2 gezeigten Beispiel durch Verkehrszeichen 7.2 definierte - Höchstgeschwindigkeit. Erst nach dem Verlassen des Baustellenbereichs 3 legt das Fahrassistenzsystem 20 für die weitere Strecke die in der Speichereinrichtung 18 abgespeicherte zulässige Maximalgeschwindigkeit der Fahrzeugsteuerung zugrunde.
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Bei derartigen Wanderbaustellen ist das Ende der Baustelle oft nicht definiert. Daher bietet es sich an, die Länge des Baustellenstreckenabschnitts 5 als eine Summe zu ermitteln, die die Länge des Vorabsicherungsbereichs 6 und eine definierte Mindestlänge des Baustellenbereichs 3 umfasst. Diese Mindestlänge ist vorzugsweise in der Speichereinrichtung 18 hinterlegt und kann vergleichsweise kurz sein, beispielsweise 75 m, da die im Baustellenbereich zu erledigenden Arbeiten oftmals von lediglich ein oder zwei Fahrzeugen 30 aus vorgenommen werden.
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Unabhängig davon, ob es sich bei der Baustelle um eine Wanderbaustelle oder ein längerfristig vorhandene Baustelle handelt, ist es bevorzugt, dass einem Fahrzeugführer das Erkennen einer Geschwindigkeitsbegrenzung zusammen oder nach einem Baustellenschild angezeigt wird. Dies kann auf einem Display, vorzugsweise einem im Sichtfeld des Fahrers angeordnetem Display (Head-up-display „HUD“) erfolgen.
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Da es nicht ausgeschlossen werden kann, dass es sich bei der erkannten Baustelle um eine Wanderbaustelle handelt, wird vorzugsweise ab dem Erkennen des ersten Baustellenschilds eine Berechnung der Länge des Baustellenstreckenabschnitt 5 vorgenommen, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug durch erkannte Regelbeschilderung 7.6 der Autobahn 2 nicht unbeabsichtigt im Baustellenstreckenabschnitt 5 oder dem Baustellenbereich 3 die Geschwindigkeit erhöht.
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Beispielsweise wird ab dem ersten erkennen des Baustellenschilds 7.4 eine Strecke überwacht, die sich aus dem Vorabsicherungsbereich 6 von beispielsweise 800 m und einer definierten Länge des Baustellenbereich 3 von beispielsweise 500 m zusammensetzt. Verkehrszeichen wie das Schild 7.6 werden bis zum Verlassen des Baustellenstreckenabschnitts 5 nicht berücksichtigt.
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Falls eine Baustellenankündigung (meist bei eingerichteten Baustellen) 1,2 bis 1,6 km vor dem Baustellenbereich 3 vorhanden ist, wird diese vorzugsweise berücksichtigt. Insbesondere wird die Beschilderung über die Entfernung zur Baustelle berücksichtigt. Vorzugsweise wird auch die Distanz zwischen einzelnen geschwindigkeitsbeschränkenden Verkehrszeichen 7.1 - 7.3 berücksichtigt, um auch dann eine korrekte Grundlage zur Berechnung der aktuell geltenden Geschwindigkeitsbegrenzung heranziehen zu können, falls ein Verkehrszeichen nicht detektierbar ist, beispielsweise weil es von einem anderen Fahrzeug wie einem Lastwagen verdeckt ist. Üblicherweise kann etwa 400 m nach dem ersten Hinweis mit dem Beginn der Geschwindigkeitsbegrenzung auf 120 km/h durch Verkehrszeichen 7.1 gerechnet werden. Die nächste Reduzierung der erlaubten Höchstgeschwindigkeit auf 100 km/h erfolgt üblicherweise nach etwa 700 bis 800 m.
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Hat das Fahrzeug 10 einen Baustellenstreckenabschnitt detektiert, überwacht das System 12 vorzugsweise die auf der Straße vorhandenen Sicherungsmaßnahmen wie beispielsweise Pylone 7,7 und Leitbaken 7.8, die nach RSA aufgestellt werden. Sobald das Fahrzeug eine definierte Strecke von beispielsweise 100 m zurückgelegt hat, ohne dass diese Sicherungsmaßnahmen weiterhin erkannt wurden, kann in einer bevorzugten Ausführungsform von dem Ende des Baustellenbereichs ausgegangen werden und die Geschwindigkeitsbegrenzung des letzten erkannten Verkehrszeichens 7.6, das nicht zur Baustellenbeschilderung gehört, herangezogen werden.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Streckenabschnitt
- 2
- Straße, Autobahn
- 3
- Baustellenbereich
- 4
- Beschilderung
- 5
- Baustellenstreckenabschnitt
- 6
- Vorabsicherungsbereich
- 7.x, 7.1 - 7.8
- Verkehrszeichen
- 7.1 - 7.3
- Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsbegrenzung
- 7.4
- Verkehrszeichen, Baustellenhinweis
- 7.5
- Verkehrszeichen, Angabe der Länge des Baustellenbereichs
- 7.6
- Verkehrszeichen, Aufhebung einer Geschwindigkeitsbegrenzung
- 7.7
- Verkehrszeichen, Pylon, Warnkegel
- 7.8
- Verkehrszeichen, Leitbake
- 8
- Versicherung, Versicherungsdienstleister
- 10
- Fahrzeug
- 12
- System
- 14
- Datenverarbeitungseinrichtung
- 16
- Verkehrszeichenerkennungseinrichtung
- 17.x, 17.1 - 17.3
- mobile Beschilderung
- 18
- Speichereinrichtung
- 20
- Fahrassistenzsystem
- 24
- Beschilderung
- 30
- Wanderbaustelle, Mähfahrzeug
- 32
- Ausleger
- 34
- Mäheinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20200364473 A1 [0004]
- US 20190283749 A1 [0005]
- EP 1503354 A1 [0006]