DE102022210974A1

DE102022210974A1 - Verfahren zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Objekt

Info

Publication number: DE102022210974A1
Application number: DE102022210974.0A
Authority: DE
Inventors: Jonas Csambor
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug (10) und einem Objekt (24) in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs (10), mit folgenden Schritten:- Einlesen einer basierend auf das Objekt (24) umfassenden Sensordaten einer Sensoreinheit (14, 16) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelten Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts;- Einlesen einer Schienenabschnittsinformation bezüglich eines Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug;- Ermitteln einer Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts (24) zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation; und- Ermitteln der Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Objekt (24) basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation mittels einer Recheneinheit (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Objekt in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs, eine Recheneinheit, ein Kollisionswarnsystem und ein Schienenfahrzeug, sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein Speichermedium.
Stand der Technik
Bekannt sind Kollisionswarnsysteme für Stadt- und Straßenbahnen zur Erkennung von kritischen Fahrsituationen. Ein derartiges System kann bspw. aus einer Kamera, einem Radarsensor und einem Steuergerät bestehen. Das System erfasst in Echtzeit den Schienenverlauf und damit auch Hindernisse, die sich vor dem Schienenfahrzeug befinden. Erkennt das System eine potenzielle Kollisionsgefahr, erfolgt eine Warnung an den Fahrer. Bei ausbleibender oder zu später Reaktion des Fahrers kann das Kollisionswarnsystem eine automatische Bremsung einleiten.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Objekt in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs.
Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens einer basierend auf das Objekt umfassenden Sensordaten einer Sensoreinheit des Schienenfahrzeugs ermittelten Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts. Das heißt, mit anderen Worten, im Schritt des Einlesens wird eine Objektinformation bezüglich einer Position und/oder einer Geschwindigkeit des Objekts eingelesen, wobei die Objektinformation basierend auf das Objekt umfassenden Sensordaten einer an dem Schienenfahrzeug angeordneten Sensoreinheit ermittelt wurde oder wird.
Das Verfahren umfasst weiter einen Schritt des Einlesens einer Schienenabschnittsinformation bezüglich eines Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug. Das heißt, mit anderen Worten, im Schritt des Einlesens wird eine Schienenabschnittsinformation eingelesen, wobei die Schienenabschnittsinformation einen Verlauf des dem Schienenfahrzeug vorausliegenden Schienenabschnitts repräsentiert oder angibt.
Das Verfahren umfasst außerdem einen Schritt des Ermittelns einer Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation. Das heißt, mit anderen Worten, im Schritt des Ermittelns wird basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation eine Klassifikationsinformation ermittelt, welche eine Zuordnung des Objekts zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen repräsentiert oder angibt. Insbesondere kann das Ermitteln der Klassifikationsinformation das Klassifizieren des Objekts umfassen.
Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Ermittelns der Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Objekt basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation mittels einer Recheneinheit. Das heißt, mit anderen Worten, im Schritt des Ermittelns wird mittels einer Recheneinheit basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation die Kollisionsinformation ermittelt, welche eine Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Objekt repräsentiert oder angibt.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Recheneinheit gemäß dem Anspruch 11.
Gemäß einem dritten Aspekt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Kollisionswarnsystem gemäß dem Anspruch 12.
Gemäß einem vierten Aspekt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Schienenfahrzeug gemäß dem Anspruch 13.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Unter einem Schienenfahrzeug bzw. Bahnfahrzeug kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug verstanden werden, das auf ein oder mehreren Schienen spurgeführt fahrbar ist. Das Schienenfahrzeug kann bspw. als Lokomotive, Triebwagen, Triebzug, Steuerwagen, Triebkopf, S-Bahn, Stadtbahn, U-Bahn oder Straßenbahn ausgebildet sein.
An dem Schienenfahrzeug ist zumindest eine, bevorzugt mehrere, bspw. zwei, Sensoreinheiten angeordnet. Die Sensoreinheit ist ausgebildet, das den vorausliegenden Schienenabschnitt umfassende Umfeld zumindest teilweise zu erfassen. Das heißt, mit anderen Worten, die Sensoreinheit ist als Umfelderfassungseinheit ausgebildet. Die Sensoreinheit kann bspw. eine Radareinheit, eine Mono- oder Stereo-Kameraeinheit, eine Lidareinheit oder eine Ultraschalleinheit sein. Denkbar ist, dass an dem Schienenfahrzeug z.B. eine Kameraeinheit und eine Radareinheit angeordnet sind.
Bevorzugt ist die Sensoreinheit an einem Frontbereich des Schienenfahrzeugs angeordnet. Die Sensoreinheit kann entlang einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs ausgerichtet sein, um ein Objekt in einem, insbesondere dem Schienenfahrzeug vorausliegenden, Umfeld des Schienenfahrzeugs zu erfassen. Das Umfeld umfasst hierbei einen dem Schienenfahrzeug vorausliegenden Schienenabschnitt. Hierbei kann der vorausliegende Schienenabschnitt ein Schienenabschnitt sein, welcher von dem Schienenfahrzeug bei fortgesetzter Bewegung bzw. Fahrt in Richtung des vorausliegenden Schienenabschnitts befahren wird. Das heißt, der Schienenabschnitt kann ein dem Schienenfahrzeug entlang einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs vorausliegender Schienenabschnitt sein. Der vorausliegende Schienenabschnitt kann an einen von dem Schienenabschnitt aktuell befahrenen Schienenabschnitt entlang einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs angrenzen.
Die Sensoreinheit, insbesondere die Radareinheit und/oder die Kameraeinheit, ist ausgebildet, Sensordaten, insbesondere Radardaten und/oder Kameradaten, bzw. Bilddaten, bezüglich des Umfelds bereitzustellen. Die Sensordaten können drahtlos oder drahtgebunden an eine dem Schienenfahrzeug zugeordnete Recheneinheit übertragen werden. Die Sensordaten umfassen das Objekt und insbesondere zusätzlich den vorausliegenden Schienenabschnitt. Im Falle mehrerer an dem Schienenfahrzeug angeordneter Sensoreinheiten ist es bevorzugt, wenn sich Erfassungsbereiche der mehreren Sensoreinheiten zumindest teilweise überlappen. Das heißt, Sensordaten einer ersten der mehreren Sensoreinheiten und Sensordaten einer zweiten der mehreren Sensoreinheiten umfassen bevorzugt jeweils das Objekt.
Das Objekt kann ein stationäres oder bevorzugt mobiles Objekt sein. Das Objekt in dem Umfeld des Schienenfahrzeugs ist bevorzugt als Fußgänger ausgebildet. Denkbar ist auch, dass das Objekt als ein Fahrradfahrer, als ein Fahrer eines E-Scooters oder als Tier ausgebildet ist. Das Objekt kann sich an, in, auf, neben oder nahe bei dem vorausliegenden Schienenabschnitt befinden. Das Objekt kann sich auf den vorausliegenden Schienenabschnitt zu oder von dem vorausliegenden Schienenabschnitt wegbewegen.
Die Objektinformation ist insbesondere als digitales oder analoges Signal ausgebildet, das eine Position und/oder eine Geschwindigkeit des Objekts repräsentiert oder angibt. Das Signal kann die Information bezüglich der Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts in codierter oder uncodierter Form umfassen.
Die Schienenabschnittsinformation ist insbesondere als digitales oder analoges Signal ausgebildet, das einen Verlauf des dem Schienenfahrzeug vorausliegenden Schienenabschnitts repräsentiert oder angibt. Das Signal kann die Information bezüglich des vorausliegenden Schienenabschnitts in codierter oder uncodierter Form umfassen. Der Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts kann ein dreidimensionaler Verlauf des Schienenabschnitts oder ein bspw. durch die Kameradaten, insbesondere durch ein oder mehrere Kamerabilder, der Kameraeinheit repräsentierter zweidimensionaler Verlauf des Schienenabschnitts sein.
Das Einlesen der Objektinformation und/oder Schienenabschnittsinformation kann ein Einlesen bzw. Auslesen der Objektinformation und/oder Schienenabschnittsinformation aus einem, insbesondere temporären, Speichermedium umfassen.
Die Klassifikationsinformation ist insbesondere als digitales oder analoges Signal ausgebildet, das eine Zuordnung bzw. Zuteilung des Objekts zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen repräsentiert oder angibt. Das Signal kann die Information bezüglich der Klassifikation, insbesondere der Zuordnung bzw. Zuteilung des Objekts zu einer der zumindest zwei Objektklassen, in codierter oder uncodierter Form umfassen. Die vorgegebenen Objektklassen können bspw. die folgenden Objektklassen umfassen oder aus diesen bestehen: Kollisionsrelevantes Objekt, bspw. Fußgänger, kein kollisionsrelevantes Objekt bzw. False-Positive-Objekt, bspw. kein Fußgänger. Bevorzugt umfasst die Klassifikationsinformation eine Wahrscheinlichkeit, mittels derer das Objekt zumindest einer der Objektklasse zugeordnet werden kann.
Die Klassifikationsinformation kann unter Verwendung eines maschinellen Lernsystems ermittelt werden, das eingerichtet ist, zumindest basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation die Klassifikationsinformation auszugeben bzw. das Objekt als ein kollisionsrelevantes Objekt zu klassifizieren. Das maschinelle Lernsystem kann unter Verwendung von Trainingsdaten trainiert werden, wobei die Trainingsdaten eine Vielzahl von Zuordnungen von Objektinformation, Schienenabschnittsinformation und Klassifikationsinformation umfassen. Das maschinelle Lernsystem kann bspw. ein oder mehrere Klassifikatoren umfassen.
Die Kollisionsinformation ist insbesondere als digitales oder analoges Signal ausgebildet, das eine Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Objekt repräsentiert oder angibt. Das Signal kann die Information bezüglich der Kollisionsgefahr in codierter oder uncodierter Form umfassen. Denkbar ist, dass die Kollisionsgefahr durch eine Gefahrenstufe, bspw. ausgewählt aus gering, mittel, hoch oder durch einen Prozentwert repräsentiert wird.
Das vorgestellte Verfahren zum Ermitteln einer Kollisionsinformation wird bevorzugt wiederholt, insbesondere periodisch, bspw. 10 mal pro Sekunde, bei einem Betrieb, insbesondere einer Fahrt, des Schienenfahrzeugs ausgeführt.
Die Recheneinheit ist bevorzugt an dem Schienenfahrzeug angeordnet. Denkbar ist, dass die Recheneinheit als ein dem Schienenfahrzeug zugeordnetes Steuergerät des Schienenfahrzeugs ausgebildet ist. Denkbar ist weiter, dass die Recheneinheit abseits des Schienenfahrzeugs angeordnet, insbesondere Teil einer Cloud-Computing-Einheit oder eines Server-Backends ist. Die Recheneinheit kann mittels einer drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsverbindung mit der zumindest einen Sensoreinheit verbunden sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Recheneinheit ist es nunmehr möglich, bekannte Kollisionsermittlungsverfahren dahingehend zu verbessern, das Objekte noch robuster erkannt und sogenannte „False Positives“, d.h. Fehlauslösungen des Kollisionswarnsystems, insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen, bspw. bei Dämmerung oder nachts, reduziert werden. Dadurch wird ein Fahrer des Schienenfahrzeugs nur bei tatsächlich vorliegender Kollisionsgefahr gewarnt. Insbesondere können automatische Bremsungen des Schienenfahrzeugs aufgrund fälschlicherweise als Kollisionsobjekte erkannter Artefakte der Sensordaten vermieden werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Akzeptanz des Systems und einer entsprechenden Marktdurchdringung, womit die Sicherheit für Objekte im Umfeld von Schienenfahrzeugen erhöht wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die Klassifikationsinformation unter Verwendung zumindest eines basierend auf der empfangenen Schienenabschnittsinformation und der empfangenen Objektinformation ermittelten Klassifikationsmerkmals ermittelt wird. Hierbei ist das zumindest eine Klassifikationsmerkmal ausgewählt aus:

- Abstandsinformation bezüglich eines Abstands des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt;
- Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt.

Der Abstand und/oder die Geschwindigkeit des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt kann ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit quer, insbesondere senkrecht bzw. orthogonal zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt sein. Denkbar ist auch, dass die Abstandsinformation und/oder die Geschwindigkeitsinformation einen Abstand und/oder eine Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Schienenabschnitt quer, insbesondere senkrecht, zu einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, d.h. insbesondere einen lateralen Abstand und/oder eine laterale Geschwindigkeit, repräsentieren. Der Abstand und/oder die Geschwindigkeit des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt kann ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit relativ zu einem entlang einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs rechten oder linken Schienenstrang oder bevorzugt relativ zu einer virtuellen bzw. gedachten Mittellinie zwischen dem rechten und dem linken Schienenstrang sein.
Die Abstandsinformation und/oder die Geschwindigkeitsinformation sind bevorzugt von der eingelesenen Objektinformation umfasst. Denkbar ist auch, dass die Abstandsinformation und/oder die Geschwindigkeitsinformation basierend auf den Sensordaten der zumindest einen Sensoreinheit ermittelt werden. Bevorzugt wird die Abstandsinformation basierend auf Kamera- bzw. Bilddaten einer Kameraeinheit des Schienenfahrzeugs ermittelt. Weiter wird die Geschwindigkeitsinformation basierend auf Kameradaten einer Kameraeinheit und/oder Radardaten einer Radareinheit des Schienenfahrzeugs ermittelt.
Durch diese Ausgestaltung wird die Unterscheidung zwischen False-Positive-Objekten und realen Objekten wie Fußgängern verbessert. Im Vergleich zu realen Fußgängern, die von außen kommen, werden fälschlicherweise erkannte Fußgänger (zum Beispiel durch Bodenmarkierungen oder Bodenreflektionen bei nassem Untergrund) häufig direkt von Anfang in der Schienenmitte erkannt. Weiter wird angenommen, dass den vorausliegenden Schienenabschnitt querende Objekte wie Fußgänger relativ zum Schienenfahrzeug in Bewegung sind, wohingegen fälschlicherweise erkannte Fußgänger (zum Beispiel durch Bodenmarkierungen oder Bodenreflektionen bei nassem Untergrund) häufig als stillstehend erkannt werden.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Klassifikationsinformation unter Verwendung zumindest eines basierend auf den Sensordaten des Schienenfahrzeugs ermittelten weiteren Klassifikationsmerkmals ermittelt wird. Das heißt, mit anderen Worten, zusätzlich zu dem zumindest einen Klassifikationsmerkmal, ausgewählt aus Abstandsinformation und/oder Geschwindigkeitsinformation, wird zumindest ein weiteres Klassifikationsmerkmal beim Ermitteln der Klassifikationsinformation berücksichtigt. Hierbei wird das weitere Klassifikationsmerkmal bevorzugt basierend auf Kameradaten einer Kameraeinheit und/oder Radardaten einer Radareinheit des Schienenfahrzeugs ermittelt. Dadurch können False-Positive-Aktivierungen des Kollisionswarnsystems bzw. Fehlauslösungen weiter reduziert werden.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Anzahl von basierend auf den Kameradaten ermittelten Objekten repräsentiert. Bei der Anzahl der ermittelten Objekte kann es sich um eine Anzahl zeitgleich oder innerhalb eines vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitfensters basierend auf den Kameradaten ermittelter Objekte handeln. Denkbar ist auch, dass die Anzahl eine Anzahl innerhalb einer vorgegebenen oder vorgebbaren Anzahl von aufeinanderfolgenden Bild-Frames erkannter Objekte, bspw. Personen, ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Zuverlässigkeit des Verfahrens unter der Annahme, dass häufig mehrere Objekte derselben Klasse, bspw. mehrere Fußgänger gleichzeitig detektiert werden, weiter erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Klassifikationsmerkmale die Abstandsinformation bezüglich eines Abstands des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt, die Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt und die Anzahl von basierend auf den Kameradaten ermittelten Objekten.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Abstandsinformation bezüglich eines Abstands einer Anfangsposition des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt repräsentiert. Unter einer Anfangsposition des Objekts kann eine Position des Objekts relativ zu dem Schienenfahrzeug verstanden werden, an welcher das Objekt erstmals mittels einer der Sensoreinheiten des Schienenfahrzeugs erfasst wurde. Das Klassifikationsmerkmal repräsentiert also einen lateralen Versatz zwischen der Anfangsposition des Objekts und dem vorausliegenden Schienenabschnitt, bspw. einem der Schienenstränge oder einer Mitte zwischen dem rechten und dem linken Schienenstrang. Durch diese Ausgestaltung kann die Robustheit des Verfahrens weiter erhöht werden, indem Objekte, deren Anfangsposition nicht an einem Randbereich des vorausliegenden Schienenabschnitts liegt, als Kandidaten für False-Positive-Objekte erkannt werden.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Abstandsinformation bezüglich eines Abstands einer Anfangsposition des Objekts relativ zu dem Schienenfahrzeug repräsentiert. Unter einer Anfangsposition des Objekts kann eine Position des Objekts relativ zu dem Schienenfahrzeug verstanden werden, an welcher das Objekt erstmals mittels einer der Sensoreinheiten, insbesondere einer Kameraeinheit, des Schienenfahrzeugs erfasst wurde. Der Abstand ist bevorzugt ein Abstand zwischen der Anfangsposition des Objekts und dem Schienenfahrzeug parallel zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt. Das heißt, mit anderen Worten, das Klassifikationsmerkmal repräsentiert einen longitudinalen Versatz zwischen der Anfangsposition des Objekts und dem Schienenfahrzeug entlang dem vorausliegenden Schienenverlauf zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Objekt. Dadurch können reale Objekte noch zuverlässiger erkannt werden.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal ausgewählt ist aus:

- Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Objekts entlang des vorausliegenden Schienenabschnitts;
- Existenzwahrscheinlichkeit des Objekts;
- Radarreflexionsinformation bezüglich einer Anzahl von Radarreflexionen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Bereich um ein Objekt.

Die Geschwindigkeitsinformation repräsentiert eine longitudinale Geschwindigkeit des Objekts, das heißt, eine Geschwindigkeit des Objekts relativ zu einem Untergrund und parallel zum vorausliegenden Schienenabschnitt. Die Existenzwahrscheinlichkeit des Objekts repräsentiert eine Wahrscheinlichkeit, gemäß welcher das basierend auf den Sensordaten insbesondere basierend auf den Kameradaten, ermittelte Objekt ein reales Objekt ist. Denkbar ist, dass die Existenzwahrscheinlichkeit einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert überschreiten muss, um ein Objekt als ein mögliches reales Objekt zu klassifizieren bzw. das Objekt nicht als False-Positive-Objekt zu verwerfen. Die Radarreflexionsinformation repräsentiert insbesondere eine basierend auf den Radardaten der Radareinheit des Schienenfahrzeugs ermittelte Anzahl von Radarreflexionen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Bereich um ein basierend auf den Kameradaten der Kameraeinheit erkanntes Objekt. Durch die Verwendung von ein oder mehrerer dieser weiteren Klassifikationsmerkmale kann ein besonders zuverlässiges Verfahren bereitgestellt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Schienenabschnittsinformation basierend auf den vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Kameradaten einer Kameraeinheit des Schienenfahrzeugs ermittelt wird. Denkbar ist, dass der Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts durch Anwendung von dem Fachmann bekannten Algorithmen zur Erkennung von Schienenverläufen in den Kamera- bzw. Bilddaten der Kameraeinheit berechnet wird. Durch diese Ausgestaltung kann der Schienenverlauf robust und zuverlässig ermittelt und für das Ermitteln der Klassifikationsinformation verwendet werden.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Schienenabschnittsinformation eine Gefahrenbereichsinformation bezüglich einer Ausdehnung eines den vorausliegenden Schienenabschnitt zumindest teilweise umfassenden Gefahrenbereichs umfasst. Denkbar ist, dass der vorausliegende Schienenabschnitt in zumindest zwei Bereiche unterteilbar ist, wobei einer der zumindest zwei Bereiche den Gefahrenbereich repräsentiert. Der Gefahrenbereich erstreckt sich bevorzugt von dem Schienenfahrzeug entlang von Schienen in dem vorausliegenden Schienenabschnitt. Hierbei kann der Gefahrenbereich sich ferner quer zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt bis zu einem vorgegebenen oder vorgebbaren Abstand relativ zu dem Schienenabschnitt erstrecken. Die Information bezüglich der Ausdehnung des Gefahrenbereichs kann basierend auf den vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Kameradaten der Kameraeinheit des Schienenfahrzeugs und einer Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermittelt werden. Denkbar ist, dass die Ausdehnung des Gefahrenbereichs mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt. Durch diese Ausgestaltung kann das Verfahren rechtzeitig vor kollisionsrelevanten Objekten warnen und gleichzeitig Warnungen vor nicht-kollisionsrelevanten Objekten verhindern.
Vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Kollisionsinformation. Hierbei ist das ausgegebene Signal

- als ein die ermittelte Kollisionsinformation, insbesondere zusätzlich die ermittelte Klassifikationsinformation, repräsentierendes Informationssignal ausgebildet und/oder
- als ein Steuersignal ausgebildet, um eine Einheit, insbesondere eine Warneinheit und/oder Bremseinheit, des Schienenfahrzeugs ansprechend auf das Steuersignal zu steuern.

Das ausgegebene Signal kann ein drahtlos oder drahtgebunden übertragenes Signal sein. Bevorzugt wird das Signal mittels der Recheneinheit ausgegeben. Das Informationssignal kann an eine mit der Recheneinheit verbundene Steuereinheit und/oder an ein mit der Recheneinheit drahtlos verbundenes Server-Backend ausgegeben werden. Ansprechend auf das ausgegebene Informationssignal kann eine Information bezüglich der ermittelten Kollisionsgefahr und/oder der ermittelten Klassifikationsinformation an einen Bediener des Schienenfahrzeugs ausgegeben, bspw. mittels einer Anzeigeeinheit des Schienenfahrzeugs angezeigt, werden.
Das Steuersignal wird bevorzugt an eine Warneinheit und/oder Bremseinheit des Fahrzeugs ausgegeben. Ansprechend auf das ausgegebene Steuersignal können die Warneinheit und/oder die Bremseinheit gesteuert werden. Bevorzugt wird ansprechend auf das Steuersignal eine, insbesondere kaskadierte, Warnung an einen Bediener des Schienenfahrzeugs ausgegeben. Denkbar ist, dass der Bediener des Schienenfahrzeugs zunächst visuell mittels einer Anzeigeeinheit des Schienenfahrzeugs und bei Fortbestehen der Kollisionsgefahr zusätzlich akustisch mittels einer akustischen Ausgabeeinheit des Schienenfahrzeugs gewarnt wird. Denkbar ist weiter, dass, insbesondere bei weiterem Fortbestehen der Kollisionsgefahr, ansprechend auf das Steuersignal ein Bremseingriff erfolgt.
Denkbar ist, dass das Signal nur ausgegeben wird, wenn die von der ermittelten Kollisionsinformation umfasste Kollisionsgefahr größer oder gleich einem ersten vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert ist. Denkbar ist auch, dass bei wiederholter Ausführung des Verfahrens die Ausgabe des Signals beendet wird, wenn die Kollisionsgefahr kleiner oder gleich einem zweiten, von dem ersten Schwellenwert verschiedenen, zweiten vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert ist. Durch diese Ausgestaltung kann im Falle einer signifikanten Kollisionsgefahr der Bediener des Schienenfahrzeugs gewarnt und/oder ein automatischer (Brems-) Eingriff zur Verzögerung des Fahrzeugs erfolgen. Durch das Vorsehen einer Hysterese in Form eines ersten Schwellenwerts für das Ausgeben des Signals und eines zweiten Schwellenwerts für das Beenden des Ausgebens des Signals kann das Verfahren robuster und damit benutzerfreundlicher ausgestaltet werden.
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 Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer bzw. einer Recheneinheit ausgeführt wird.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Dazu zeigen

1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einem Kollisionswarnsystem gemäß einer Ausführungsform;
2 eine Fehlauslösung eines aus dem Stand der Technik bekannten Kollisionswarnsystems; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Objekt gemäß einer Ausführungsform.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Schienenfahrzeug 10 ist als Straßenbahn 10 ausgebildet. Das Schienenfahrzeug 10 umfasst ein Kollisionswarnsystem 12 mit zwei Sensoreinheiten 14, 16, die gemäß dieser Ausführungsform als Radareinheit 14 und Kameraeinheit 16 ausgebildet sind, sowie einer als Steuergerät 18 ausgebildeten Recheneinheit 18.
Die Radareinheit 14 und die Kameraeinheit 16 sind an einem Frontbereich 20 des Schienenfahrzeugs 10 angeordnet und entlang einer Fahrtrichtung 22 des Schienenfahrzeugs 10 ausgerichtet. Die Radareinheit 14 und die Kameraeinheit 16 sind ausgebildet, ein dem Schienenfahrzeug entlang der Fahrtrichtung 22 vorausliegendes Umfeld des Schienenfahrzeugs 10 zu erfassen, um der Recheneinheit 18 Sensordaten, d.h. Radardaten und Bilddaten, bezüglich des vorausliegenden Umfelds bereitzustellen. Die Sensordaten können ein Objekt 24, bspw. einen Fußgänger 24, in dem Umfeld des Schienenfahrzeugs 10 umfassen. Die Radareinheit 14 und die Kameraeinheit 16 sowie das Steuergerät 18 sind mittels einer drahtgebundenen Verbindung, bspw. einer CAN-Verbindung, miteinander verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kameraeinheit 16 ausgebildet, in den Bilddaten Schienenstränge und/oder Objekte zu ermitteln bzw. zu detektieren. Die Kameraeinheit 16 ist weiter ausgebildet, mithilfe der detektierten Schienenstränge einen Schienenverlauf auf eine Klothoiden-Funktion abzubilden und diese bzw. deren Parameter mittels der CAN-Verbindung an die Radareinheit 14, insbesondere zyklisch, zu übermitteln.
Die Kameraeinheit 16 ist außerdem ausgebildet, zu den detektierten bzw. ermittelten Objekten ein oder mehrere Objekteigenschaften bzw. Objektattribute wie bspw. eine Distanz in longitudinaler und/oder lateraler Richtung zu ermitteln. Die Kameraeinheit 16 ist hierbei ausgebildet, die ermittelten Objektattribute mittels der CAN-Verbindung an die Radareinheit 14, insbesondere zyklisch, zu übermitteln.
Die Radareinheit 14 ist eingerichtet, die übermittelten Informationen, d.h. die übertragenen CAN-Nachrichten, insbesondere zyklisch einzulesen. Weiter ist die Radareinheit 14 eingerichtet, in den Radardaten Objekte zu ermitteln bzw. zu detektieren. Außerdem ist die Radareinheit 14 eingerichtet, zu den detektierten bzw. ermittelten Objekten ein oder mehrere Objekteigenschaften bzw. Objektattribute zu ermitteln.
Eine der Radareinheit 14 zugeordnete oder von der Radareinheit 14 umfasste weitere Recheneinheit ist eingerichtet, die in den Radardaten ermittelten Objekte mit den in den Kameradaten ermittelten Objekten zu fusionieren. Die weitere Recheneinheit ist eingerichtet, zu prüfen, ob ein insbesondere fusioniertes Objekt mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Wahrscheinlichkeit ein Hindernis (und nicht zum Beispiel ein überfahrbares Bodenobjekt) ist. Die weitere Recheneinheit ist auch eingerichtet, zu prüfen, ob das sich das Objekt innerhalb einer Trajektorie des Schienenfahrzeugs befindet, um somit eine mögliche Kollision zu detektieren. Ferner ist die weitere Recheneinheit eingerichtet, eine CAN-Nachricht bezüglich der detektierten möglichen Kollision, bspw. in Form einer Warnung, an die Recheneinheit 18 zu übertragen.
Die Recheneinheit 18 ist eingerichtet, die CAN-Nachricht der weiteren Recheneinheit zu empfangen und ansprechend auf die empfangene Warnung ein analoges oder digitales Signal zur Steuerung einer akustischen oder optischen Warneinheit, bspw. einer Leuchte, des Schienenfahrzeugs und/oder einer Antriebseinheit und/oder Bremseinheit des Schienenfahrzeugs auszugeben.
Hierbei ist die Recheneinheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingerichtet, eine Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts 24 einzulesen, wobei die Objektinformation basierend auf den das Objekt 24 umfassenden Sensordaten der Sensoreinheiten 14, 16 des Kollisionswarnsystems 12 des Schienenfahrzeugs 10 ermittelt wird oder wurde. Die Recheneinheit 18 ist weiter eingerichtet, eine Schienenabschnittsinformation bezüglich eines Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug 10 einzulesen. Außerdem ist die Recheneinheit 18 eingerichtet, eine Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts 24 zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation zu ermitteln. Ferner ist die Recheneinheit 18 eingerichtet, die Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug 10 und dem Objekt 24 basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation zu ermitteln.
Hierzu umfasst die Recheneinheit 18 einen Prozessor, ein Speichermedium mit einem Computerprogramm, sowie mindestens eine Kommunikationsschnittstelle.
Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass die Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug 10 und dem Objekt 24 gemäß dem beanspruchten Verfahren ermittelt wird.
2 zeigt beispielhaft eine Fehlauslösung eines aus dem Stand der Technik bekannten Kollisionswarnsystems eines Schienenfahrzeugs. Unter einer Fehlauslösung kann eine Situation bzw. ein Ereignis verstanden werden, bei welchem das Kollisionswarnsystem des Schienenfahrzeugs eine Warnung erzeugt, obwohl sich im vorausliegenden Schienenabschnitt, insbesondere im Fahrschlauch, des Schienenfahrzeugs kein Objekt, insbesondere kein Hindernis, befindet.
2A zeigt eine schematische Darstellung von Sensordaten aus einer Vogelperspektive. Auf der horizontalen Achse ist eine laterale Distanz relativ zu einem dem Schienenfahrzeug zugeordneten Referenzpunkt dargestellt. Auf der vertikalen Achse ist eine longitudinale Distanz relativ zu dem Referenzpunkt dargestellt. Dargestellt ist ein Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts, repräsentiert durch eine Mittellinie 30. Dargestellt sind weiter ein erster Warnbereich, repräsentiert durch eine entlang der Fahrtrichtung linke Begrenzungslinie 26 und eine rechte Begrenzungslinie 28 und ein zweiter Warnbereich, repräsentiert durch eine entlang der Fahrtrichtung linke Begrenzungslinie 32 und eine rechte Begrenzungslinie 34. Denkbar ist, dass der erste Warnbereich ein Warnbereich bzgl. Warnungen vor Fahrzeugen und der zweite Warnbereich ein Warnbereich bzgl. Warnungen vor Personen darstellt.
Der in 2A dargestellte Punkt 36 innerhalb des Fahrschlauchs repräsentiert ein von dem Kollisionswarnsystem als Fußgänger detektiertes Objekt.
2B zeigt zu 2A korrespondierende Kameradaten bzw. ein zu 2A korrespondierendes Videobild einer Kameraeinheit des Kollisionswarnsystems. 2B zeigt den Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts. Hierbei ist der erster Warnbereich, repräsentiert durch eine entlang der Fahrtrichtung linke Begrenzungslinie 26 und eine rechte Begrenzungslinie 28 dargestellt. Denkbar ist auch, dass die Linien 26 bzw. 28 einen entlang der Fahrtrichtung linken Schienenstrang 26 und einen entlang der Fahrtrichtung rechten Schienenstrang 28 repräsentieren. Das dargestellte Videobild zeigt auf, dass sich kein realer Fußgänger in dem vorausliegenden Streckenabschnitt befindet. Dennoch gibt das aus dem Stand der Technik bekannte Kollisionswarnsystem eine Kollisionswarnung aus. Also liegt eine Fehlauslösung bzw. ein sogenanntes „False-Positive“-Ereignis vor.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Objekt in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 versehen.
Das Verfahren 100 wird bevorzugt bei einer Bewegung des Schienenfahrzeugs, insbesondere bei einer Fahrt des Schienenfahrzeugs, ausgeführt. Insbesondere wird das Verfahren in der beschriebenen Abfolge von Verfahrensschritte wiederholt nacheinander, bevorzugt dauerhaft, ausgeführt. Das Schienenfahrzeug kann bspw. die in 1 beschriebene Straßenbahn sein.
In Schritt 110 wird eine Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs von einer Tachometereinheit des Schienenfahrzeugs empfangen. Gemäß einer Ausführungsform wird die Geschwindigkeitsinformation an die Sensoreinheit, bspw. an die Kameraeinheit und/oder Radareinheit, des Schienenfahrzeugs übertragen.
In Schritt 120 werden Sensordaten von Sensoreinheiten des Schienenfahrzeugs eingelesen. Hierbei werden in Schritt 120a Radardaten einer Radareinheit des Schienenfahrzeugs empfangen. In Schritt 120b werden, insbesondere zeitgleich, Kameradaten, insbesondere Bilddaten, einer Kameraeinheit des Schienenfahrzeugs empfangen. Die Sensordaten können mittels einer Recheneinheit des Schienenfahrzeugs empfangen werden. Die Recheneinheit kann ein Steuergerät des Schienenfahrzeugs sein. Denkbar ist auch, dass die Recheneinheit ein zumindest einer der Sensoreinheiten, bevorzugt der Radareinheit, zugeordneter Prozessor ist. Denkbar ist weiter, dass die Radardaten mittels einer der Radareinheit zugeordneten radarseitigen Recheneinheit und die Kameradaten mittels einer der Kameraeinheit zugeordneten kameraseitigen Recheneinheit eingelesen werden.
In Schritt 130 wird basierend auf den eingelesenen Sensordaten eine Information bezüglich einer Objekthypothese eines von den Sensordaten umfassten Objekts ermittelt. Hierzu wird in Schritt 130a eine erste Objekthypothese basierend auf den eingelesenen Kameradaten ermittelt. Gemäß dieser Ausführungsform wird die erste Objekthypothese mittels der kameraseitigen Recheneinheit ermittelt.
Für die erste Objekthypothese wird basierend auf den Kameradaten eine Existenzwahrscheinlichkeit des Objekts ermittelt bzw. berechnet. Wenn die Kameraeinheit ein Objekt wie bspw. einen Fußgänger detektiert hat, dessen Existenzwahrscheinlichkeit einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert überschreitet, wird eine Information bzgl. des Objekts, bevorzugt umfassend ein oder mehrere Eigenschaften des Objekts, bspw. Position, Geschwindigkeit, Existenzwahrscheinlichkeit, an die Radareinheit übertragen.
In Schritt 130b wird, insbesondere zeitgleich, eine zweite Objekthypothese basierend auf den eingelesenen Radardaten ermittelt. Gemäß dieser Ausführungsform wird die zweite Objekthypothese mittels der radarseitigen Recheneinheit ermittelt. Die zweite Objekthypothese wird analog zu der ersten Objekthypothese, jedoch basierend auf den Radardaten ermittelt.
In Schritt 140 erfolgt eine Objektfusion basierend auf der in Schritt 130 ermittelten Information bezüglich der Objekthypothese. Hierbei wird eine Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts relativ zu dem Schienenfahrzeug ermittelt.
Gemäß einer Ausführungsform läuft das Verfahren wie folgt ab: Falls in der Nähe eines basierend auf den Kameradaten ermittelten Objekts auch die Radareinheit ein Objekt detektiert, werden die Objekte fusioniert und die Position des Objekts mit jeweiligen Stärken der Sensoreinheiten korrigiert. Falls kein basierend auf den Radardaten ermitteltes Objekt in der Nähe des basierend auf den Kameradaten ermittelten Objekts ermittelt werden kann, wird das basierend auf den Kameradaten ermittelte Objekt als nicht-fusioniertes Objekt weiter behandelt.
In Schritt 150 wird eine Schienenabschnittsinformation ermittelt. Hierzu wird in Schritt 150a basierend auf den eingelesenen Kameradaten ein Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug ermittelt.
Hierbei können dem Fachmann bekannte Schienenerkennungs-Algorithmen verwendet werden.
Weiter wird in Schritt 150b basierend auf dem ermittelten Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts und der in Schritt 120 eingelesenen Geschwindigkeitsinformation eine Gefahrenbereichsinformation bezüglich einer Ausdehnung eines den vorausliegenden Schienenabschnitt zumindest teilweise umfassenden Gefahrenbereichs ermittelt. Gemäß einer Ausführungsform werden basierend auf dem ermittelten Verlauf des vorausliegenden Schienenabschnitts, entsprechend einer Trajektorie des Schienenfahrzeugs, und der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ein oder mehrere parameterabhängige Bereiche ermittelt, innerhalb derer ein Objekt wie bspw. ein Fußgänger eine Warnung des Kollisionswarnsystems auslöst.
Die Schienenabschnittsinformation umfasst eine Information bezüglich des Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnittsinformation und gemäß dieser Ausführungsform ferner bezüglich der ermittelten Gefahrenbereichsinformation. Die Schienenabschnittsinformation kann bspw. mittels der kameraseitigen Recheneinheit ermittelt und anschließend an die radarseitige Recheneinheit übertragen werden.
In Schritt 160 wird die ermittelte Objektinformation bezüglich der Position und/oder der Geschwindigkeit des Objekts eingelesen. In Schritt 170 wird die ermittelte Schienenabschnittsinformation eingelesen. Gemäß einer Ausführungsform werden zusätzlich die in Schritt 120a empfangenen Radardaten und/oder die in Schritt 120b empfangenen Kameradaten eingelesen.
In Schritt 180 wird eine Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation, weiter basierend auf den eingelesenen Sensordaten ermittelt. Hierbei erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine situationsbedingte Objekt-Plausibilisierung. Das heißt, mit anderen Worten, beim Ermitteln der Klassifikationsinformation wird ein Klassifikator verwendet, welcher trainiert ist, basierend auf der Objektinformation, der Schienenabschnittsinformation und den eingelesenen Sensordaten das Objekt einer Objektklasse zuzuordnen.
Im Rahmen einer situationsbedingten Objektplausibilisierung können bspw. ein oder mehrere, insbesondere alle, der folgenden Klassifikationsmerkmale bzw. situationsbedingten Features berücksichtigt werden:

1. Senkrechter bzw. orthogonaler Abstand des Objekts relativ zu einer (berechneten) Schienenmitte des vorausliegenden Schienenabschnitts.
2. Senkreche bzw. orthogonale Geschwindigkeit des Objekts relativ zu bzw. in orthogonaler bzw. senkrechter Richtung einer (berechneten) Schienenmitte des vorausliegenden Schienenabschnitts.
3. Anzahl von, insbesondere zeitgleich, basierend auf den Kameradaten ermittelten Objekten.

Im Rahmen einer situationsbedingten Objektplausibilisierung können zusätzlich bspw. ein oder mehrere, insbesondere alle, der folgenden Klassifikationsmerkmale bzw. nicht-situationsbedingten Features berücksichtigt werden

1. Abstand bzw. lateraler Versatz einer Anfangsposition des Objekts relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt.
2. Abstand bzw. longitudinaler Versatz einer Anfangsposition des Objekts relativ zu dem Schienenfahrzeug.
3. Geschwindigkeit des Objekts entlang des vorausliegenden Schienenabschnitts bzw. longitudinale Geschwindigkeit.
4. Existenzwahrscheinlichkeit des Objekts.
5. Anzahl von Radarreflexionen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Bereich um das Objekt.

In Schritt 190 wird die Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Objekt basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation ermittelt. Hierbei wird ermittelt, ob sich das klassifizierte Objekt innerhalb oder außerhalb eines von dem vorausliegenden Schienenabschnitt umfassten Gefahrenbereich befindet. Denkbar ist, dass die Kollisionsgefahr einen ersten Wert, bspw. „hoch“, annimmt, wenn sich das Objekt innerhalb des Gefahrenbereichs befindet, und einen zweiten Wert, bspw. „niedrig“ annimmt, wenn sich das Objekt außerhalb des Gefahrenbereichs befindet.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Objekt als Hindernis eingestuft und in Schritt 200 eine Warnung ausgegeben, wenn sich das Objekt innerhalb des Gefahrenbereichs befindet. Befindet sich das Objekt außerhalb des Gefahrenbereichs, wird das Objekt weiterhin beobachtet, um eventuell in einem nächsten bzw. folgenden Zyklus der Verfahrensschritte das Objekt als Hindernis einzustufen und eine Warnung zu erzeugen.
In Schritt 200 wird ansprechend auf die ermittelte Kollisionsinformation ein Signal ausgegeben, welches gemäß einer Ausführungsform als Warnsignal ausgebildet ist, um eine optische und/oder akustische Warnung an einen Bediener des Schienenfahrzeugs auszugeben. Denkbar ist, dass eine Warnung nur ausgegeben wird, wenn die Kollisionsgefahr den ersten Wert annimmt.
Abhängig von Abstand und Geschwindigkeit des Hindernisses sowie von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, und bevorzugt ein oder mehreren weiteren vorgegebenen oder vorgebbaren Parametern werden verschiedene kritische Warnlevel erzeugt. Bspw. kann der Fahrer des Schienenfahrzeugs zunächst gewarnt werden, wenn ein Fußgänger sich auf dem Gleis befindet, jedoch noch weiter weg ist (weniger kritisches Warnlevel). Falls der Fahrer jedoch nicht bremst, bewegt sich das Hindernis automatisch in den Bereich des kritischeren Warnlevels und eine Bremsung kann erzeugt werden.

Claims

Verfahren (100) zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug (10) und einem Objekt (24) in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs (10), mit folgenden Schritten: - Einlesen (160) einer basierend auf das Objekt (24) umfassenden Sensordaten einer Sensoreinheit (14, 16) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelten Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts (24); - Einlesen (170) einer Schienenabschnittsinformation bezüglich eines Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug (10); - Ermitteln (180) einer Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts (24) zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation; und - Ermitteln (190) der Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Objekt (24) basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation mittels einer Recheneinheit (18).
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifikationsinformation unter Verwendung zumindest eines basierend auf der empfangenen Schienenabschnittsinformation und der empfangenen Objektinformation ermittelten Klassifikationsmerkmals ermittelt wird, wobei das zumindest eine Klassifikationsmerkmal ausgewählt ist aus: - Abstandsinformation bezüglich eines Abstands des Objekts (24) relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt; - Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Objekts (24) relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt.
Verfahren (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifikationsinformation unter Verwendung zumindest eines basierend auf den Sensordaten der Sensoreinheit (14, 16) des Schienenfahrzeugs (10), ermittelten weiteren Klassifikationsmerkmals ermittelt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Anzahl von basierend auf Kameradaten einer Kameraeinheit (16) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelten Objekten repräsentiert.
Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Abstandsinformation bezüglich eines Abstands einer Anfangsposition des Objekts (24) relativ zu dem vorausliegenden Schienenabschnitt repräsentiert.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal eine Abstandsinformation bezüglich eines Abstands einer Anfangsposition des Objekts (24) relativ zu dem Schienenfahrzeug (10) repräsentiert.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Klassifikationsmerkmal ausgewählt ist aus: - Geschwindigkeitsinformation bezüglich einer Geschwindigkeit des Objekts (24) entlang des vorausliegenden Schienenabschnitts; - Existenzwahrscheinlichkeit des Objekts (24); - Radarreflexionsinformation bezüglich einer Anzahl von Radarreflexionen in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Bereich um das Objekt (24).
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenabschnittsinformation basierend auf den vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Kameradaten einer Kameraeinheit des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenabschnittsinformation eine Gefahrenbereichsinformation bezüglich einer Ausdehnung eines den vorausliegenden Schienenabschnitt zumindest teilweise umfassenden Gefahrenbereichs umfasst.
Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt des Ausgebens eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Kollisionsinformation, wobei das ausgegebene Signal - als ein die ermittelte Kollisionsinformation repräsentierendes Informationssignal ausgebildet ist und/oder - als ein Steuersignal ausgebildet ist, um eine Einheit, insbesondere eine Warneinheit und/oder Bremseinheit, des Schienenfahrzeugs (10) ansprechend auf das Steuersignal zu steuern.
Recheneinheit (18) zum Ermitteln einer Kollisionsinformation bezüglich einer Kollisionsgefahr zwischen einem Schienenfahrzeug (10) und einem Objekt (24) in einem einen vorausliegenden Schienenabschnitt umfassenden Umfeld des Schienenfahrzeugs (10), wobei die Recheneinheit (18) eingerichtet ist, - eine basierend auf das Objekt (24) umfassenden Sensordaten einer Sensoreinheit (14, 16) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelte Objektinformation bezüglich einer Position und/oder Geschwindigkeit des Objekts (24) einzulesen, - eine Schienenabschnittsinformation bezüglich eines Verlaufs des vorausliegenden Schienenabschnitts relativ zu dem Schienenfahrzeug (10) einzulesen, - eine Klassifikationsinformation bezüglich einer Zuordnung des Objekts (24) zu einer von zumindest zwei vorgegebenen Objektklassen basierend auf der eingelesenen Objektinformation und der eingelesenen Schienenabschnittsinformation zu ermitteln, und - die Kollisionsinformation bezüglich der Kollisionsgefahr zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Objekt (24) basierend auf der ermittelten Klassifikationsinformation zu ermitteln.
Kollisionswarnsystem (12) für ein Schienenfahrzeug (10) mit einer Radareinheit (14), einer Kameraeinheit (16) und einer Recheneinheit (18) gemäß Anspruch 11.
Schienenfahrzeug (10) mit einem Kollisionswarnsystem (12) gemäß Anspruch 12.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei Ausführung durch eine Recheneinheit (18) diese veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.