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Die
Erfindung betrifft ein System zur Fahrerunterstützung in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In
der
EP 1 034 984 A2 wird
eine Rechnerarchitektur zur Realisierung eines Systems zu Fahrerunterstützung beschrieben,
in dem erfasste Verkehrsdaten verarbeitet werden.
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In
der
DE 199 03 909
A1 wird ein Verfahren zur Gewinnung von Verkehrsinformationen
unter Verwendung von erfassten und/oder empfangenen Verkehrsdaten
beschrieben.
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Ein
System zur Fahrerunterstützung
wird in der
DE 196
04 084 A1 beschrieben. Das System zur Fahrerunterstützung ermittelt
eine Fahrstrategie in Abhängigkeit
von Verkehrsinformationen, die von einer Zentrale empfangen werden.
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Bei
dem in der
DE 196
04 084 A1 beschriebenen System zur Erfassung von Verkehrsinformationen
wird die Art der von den Fahrzeugen zu erfassenden Informationen
durch eine Zentrale gesteuert.
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In
der
EP 0 789 341 B1 wird
ein Verfahren zur fahrzeugautonomen Verkehrsdatenerfassung beschrieben.
Aus den vom Fahrzeug erfassten Verkehrsdaten werden im Fahrzeug
Verkehrssituationen ermittelt. Die Übertragung der Verkehrsdaten
an eine Zentrale erfolgt in Abhängigkeit
von einer Änderung der
Verkehrssituation.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einem System zur Fahrerunterstützung in
einem Fahrzeug enger auf das werkehrliche Umfeld des Fahrzeugs abgestimmte
Verkehrsinformationen zur Verfügung
zu stellen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines Systems zur Fahrerunterstützung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen
vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
Verkehrsinformationen, die erfasste Verkehrsdaten und/oder ermittelte
Verkehrssituationen umfassen, werden in Abhängigkeit von den Anforderungen
des Systems zur Fahrerunterstützung
erfasst und auch zur Fahrerunterstützung eingesetzt. Es werden
verschiedene Arten von Verkehrsdaten erfasst. Die Erfassung der
verschiedenen Arten von Verkehrsdaten erfolgt in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Systems zur Fahrerunterstützung. Es wird
z. B. die Geschwindigkeit und/oder die aktuelle Position des Fahrzeugs
erfasst. Weiter können
in der digitalen Karte gespeicherte Attribute für die Fahrerunterstützung herangezogen
werden. Die Attribute umfassen neben den in der digitalen Karte
gespeicherten Informationen zur Straßenform z. B. Informationen
zur Unfallhäufigkeit,
an gewissen Stellen, zu Sehenswürdigkeiten
etc. Die Verkehrsinformationen können
außerdem
als Attribute in der digitalen Karte gespeichert werden und/oder
an eine Zentrale übermittelt
werden. Die aktuelle Position des Fahrzeuges kann z. B. über ein
Satelliten Ortungssystem wie das GPS-System ermittelt werden. Die Positionsermittlung
kann durch Abgleich des zurückgelegten
Weges mit in einer digitalen Karte abgelegten Wegstrecken verbessert
werden. In der digitalen Karte gespeicherte Attribute können weiter
für die
Fahrerunterstützung
herangezogen werden.
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In
einer Weiterbildung des Systems werden verschiedene Arten von zusätzlichen
Daten erfasst. Diese zusätzlichen
Daten umfassen Daten, die eine Aussage über Umweltbedingungen am Aufenthaltsort
des Fahrzeuges zulassen. Aus den zusätzlichen Daten lassen sich
z. B. die Umweltbedingungen in der Umgebung des Fahrzeugs ermitteln.
Die erfassten zusätzlichen
Daten umfassen Z. B. Schalterstellungen, Steuersignale, ausgegebene
Signale von z. B. Lenkung, Rädern,
Antiblockiersystem, Antriebsschlupfregelung, Scheibenwischeranlage,
Warnblinkanlage, Lichtanlage, Nebelschlussleuchte, Temperatursensor
und/oder Heckscheibenheizung. Die Arten der erfassten zusätzlichen
Daten hängen
von der Anforderung durch das System zur Fahrerunterstützung ab,
das je nach Fahrsituation u. U. andere Daten benötigt. Aus dieser Vielzahl von
Daten lässt sich
Z. B. eine optimale Empfehlung zur Fahrerunterstützung ableiten, die sowohl
die Fahrsicherheit auf der bevorstehend zu befahrenden Strecke berücksichtigt
als auch ggf. auf das jeweilige Wetter bzw. Verkehrsdichte abgestimmte
Empfehlungen zu Sehenswürdigkeiten
abgeben kann. Wenn ein Fahrer z. B. dem System mitgeteilt hat, dass
er die Umgebung kennen lernen will, so wird er auf Möglichkeiten
zur Freizeitgestaltung hingewiesen. Hierfür kann z. B. wichtig sein,
die Außentemperatur
zu erfassen, und/oder die Eintrittspreise und/oder Parkgebühren der
jeweiligen Einrichtung und/oder die Länge der Schlangen vor dem Parkhaus
der jeweiligen Einrichtung, z. B. des Zoos. Für andere Unterstützungsaufgaben
benötigt
das System diese Daten nicht, so dass sie auch nicht erfasst werden
müssen.
Die Erfassung der Verkehrsdaten wird also auf das System zur Fahrerunterstützung abgestimmt,
so dass dieses auf seine Bedürfnisse
abgestimmte Daten erhält.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung werden anhand der erfassten Verkehrsdaten
durch Verarbeitung Verkehrssituationen ermittelt. Es kann die aktuelle
Verkehrssituation ermittelt werden. Zusätzlich zur aktuellen Verkehrssituation
kann eine Prognose über
zukünftige
Verkehrssituationen erstellt werden.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Ermittlung der Verkehrssituation in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Systems zur Fahrerunterstützung. Analog
zur Erfassung der Daten bestimmt das System, welche Arten von Verkehrssituationen
für die
jeweilige Aufgabe des Fahrerunterstützungssystems relevant sind.
Diese Verkehrssituationen werden dann auch ermittelt, so dass das
System zur Fahrerunterstützung
auf seine Bedürfnisse
abgestimmte Verkehrssituationen erhält.
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Das
System zur Fahrerunterstützung
kann z. B. ein System zur Fahrerwarnung umfassen, das den Fahrer
vor gefährlichen
Fahrsituationen warnt. Dies können
z. B. Warnungen vor dem Verlassen des Fahrstreifens sein, Warnungen
vor dem Auffahren auf ein vor dem Fahrzeug fahrendes anderes Fahrzeug
sein und/oder Warnungen vor dem zu Schnellen Befahren einer Kurve
sein. Das System zur Fahrerunterstützung kann z. B. ein System
umfassen, das dem Fahrer eine Fahrstrategie vorschlägt. Die ermittelte
Fahrstrategie enthält
im wesentlichen Empfehlungen zur einzuhaltenden Geschwindigkeit, Beschleunigung,
zum Abstand zum Vordermann und/oder zur Spurwahl. Die Empfehlungen
zur Geschwindigkeit sind darauf ausgerichtet, möglichst auf unnötige Beschleunigungs-
und Bremsvorgänge
zu verzichten und dennoch bei der aktuellen Verkehrssituation das
Ziel schnellstmöglich,
sicher und stressfrei zu erreichen. Hierfür bietet das erfindungsgemäße System
zur Fahrerunterstützung
Vorteile, denn es erlaubt, gezielt auf die Fahrstrategie abgestimmte Verkehrsdaten
im Fahrzeug zu erfassen. Für
die aktuelle Fahrsituation unerhebliche Daten werden nicht erfasst
und belasten das System nicht.
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Das
System zur Fahrerunterstützung
umfasst vorteilhafterweise Entertainmentsysteme wie Audio-On-Demand-Systeme
und/oder Video-On-Demand-Systeme, die Programme zur Unterhaltung
der Fahrzeuginsassen zur Verfügung
stellen. Das System zur Fahrerunterstützung umfasst vorteilhafterweise
Informationsdienste, die den Fahrer über ihn interessierende Themen
informieren. Dies können
z. B. Börsenkurse,
der Wetterbericht, Sportergebnisse sein, die ihm ins Fahrzeug übertragen
werden. Vorteilhafterweise hat ein Fahrzeuginsasse für solche Dienste
z. B. ein Abonnement abgeschlossen, so dass ihm die ihn interessierende
Informationen regelmäßig übermittelt
werden. Das System zur Fahrerunterstützung umfasst vorteilhafterweise
Auskunftsdienste. Bei diesen Diensten fragt der Fahrer oder ein anderer
Fahrzeuginsasse konkret nach einer Auskunft, Z. B. der -nächstliegenden
Apotheke und/oder nach guten Einkaufsmöglichkeiten für ihn interessierende
Produkte. Diese Auskunft erhält
der Fahrer über
den Auskunftsdienst, indem er entweder über Sprachverbindung oder über Datenverbindung
in einer Zentrale anfragt. Es sind natürlich Mischformen zwischen
den beschriebenen Dienstearten möglich, so
dass ein Dienst nicht unbedingt einer der erwähnten Kategorien zuordenbar
ist. Besonders über
das Internet sind Entertainmentdienste und/oder Informationsdienste
und/oder Auskunftsdienste möglich.
Je nach Situation und gewählter
Fahrer unterstützung sind
andere Verkehrsdaten interessant. Es werden die jeweils für die Fahrerunterstützung relevanten Verkehrsdaten
erfasst und die relevante Verkehrssituation ermittelt. Z. B. ist
es bei einem Fahrer, der z. B. auf der Suche nach einer Apotheke
ist, besonders wichtig, auf vor ihm liegende Hindernisse hingewiesen
zu werden, da er u. U. einen Teil seine Aufmerksamkeit auf die Suche
der Apotheke gerichtet hat.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht zwischen
dem Fahrzeug weiteren Fahrzeugen eine Kommunikationsverbindung,
z. B. über das
Internet. Über
diese Verbindung können
Daten, insbesondere Verkehrsinformationen zwischen den Fahrzeugen
ausgetauscht werden. Dadurch werden die Informationen, die in einem
einzelnen Fahrzeug vorliegen, durch die Informationen anderer Fahrzeuge
angereichert und die Qualität
der Informationen wird dadurch erhöht. Bei dieser Ausbildung der
Erfindung können
die erfassten Verkehrsdaten und/oder die ermittelten Verkehrssituationen
zwischen den Fahrzeugen übertragen
werden. Es sind beliebige Mischformen bezüglich der Verteilung der Erfassung der
Verkehrsdaten über
die Fahrzeuge denkbar. Es kann ebenfalls flexibel verteilt werden,
in welchen Fahrzeugen die Ermittlung der Verkehrssituationen erfolgen
soll und in welchen die Erfassung der Verkehrsdaten und in welchen
in gewissem Rahmen beides abläuft.
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Die
Erfindung lässt
sich vorteilhaft weiterbilden, wenn auch bei über ein Kommunikationsnetz verbundenen
Fahrzeugen die Erfassung der Verkehrsdaten und/oder die Ermittlung
der Verkehrssituation in Abhängigkeit
von den Anforderungen der Systeme zur Fahrerunterstützung der
Fahrzeuge erfolgt. Es ist auch durchaus denkbar dass ein Fahrzeug
nur Daten erfasst und gar kein System zur Fahrerunterstützung besitzt,
aber die Daten als Dienstleistung anderen Fahrzeugen zur Verfügung stellt. Die
Erfassung und/oder Ermittlung erfolgt dann in Abhängigkeit
der Fahrerunterstützungssysteme
der anderen Fahrzeuge.
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Es
ist vorteilhaft, den Zugang zu dem Kommunikationsnetz durch die
Vergabe von Zugangsberechtigungen zu beschränken. Auf diese Weise kann z.
B. für
Abrechnungszwecke nachvollzogen werden, wer das Kommunikationsnetz
und die darüber
zur Verfügung
gestellten Daten nutzt. Es ist ebenfalls denkbar, die Fahrzeuge,
bzw. Fahrer, die nur Daten zur Verfügung stellen, ohne im Gegenzug
Daten zu nutzen zu vergüten.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ermittlung
der aktuellen und/oder zukünftigen
Verkehrsituation durch Mustererkennung. Hierfür wird die aktuellen zeitliche Änderung
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem oder mehreren historischen
Verläufen
der Geschwindigkeiten auf dem gerade durchfahrenen Streckenabschnitt verglichen.
Dies ermöglicht
eine Klassifikation des Verkehrsflusses und eine Darstellung der
Verkehrssituation. Mögliche
Klassen für
den Verkehrsfluss, also mögliche
Verkehrssituationen, sind z. B. freier Verkehr, synchroner Verkehr
und Stau. Detailliert werden die verschiedenen Arten von Mustern,
die Mustererkennung, die Musterklassifikation in der
DE 199 44 075 A1 oder in
der nicht vorveröffentlichten
DE 100 36 792 A1 beschrieben,
die hierin durch Verweis aufgenommen werden. Die Verwendung von
Mustern zur Verkehrssituationserkennung und Verkehrssituationsprognose
im Fahrzeug und zur kollektiven Verkehrsflusssteuerung werden in
der nicht vorveröffentlichten
DE 101 016 52 A1 beschrieben,
die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Die Verwendung von Mustern
zur Verkehrssituationserkennung und Verkehrssituationsprognose im
Fahrzeug werden in der nicht vorveröffentlichten
DE 100 62 856 A1 beschrieben,
die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Die Mustererkennung kann
z. B. im Fahrzeug erfolgen. Es ist ebenso möglich, dass die Mustererkennung
im Kommunikationsnetz erfolgt, z. B. in einer verteilten Realisierung über mehrere
Fahrzeuge oder in der Zentrale. Hierzu sind die zu vergleichenden
Muster entweder im Fahrzeug gespeichert, verteilt über mehrere
Fahrzeuge gespeichert oder aber in der Zentrale gespei chert. Es
sind auch hierzu Mischformen in der Ausführung denkbar, so dass in bestimmten
Fällen
die Mustererkennung in der Zentrale erfolgt und in anderen Fällen die
Mustererkennung in einem oder mehreren der Fahrzeuge.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung werden die im Fahrzeug erfassten Verkehrsdaten und/oder
die im Fahrzeug ermittelten Verkehrssituationen an die Zentrale übertragen.
Dort können diese
Verkehrsinformationen mit weiteren Verkehrsinformationen angereichert
werden. Die weiteren Verkehrsinformationen können Z. B. die Verkehrsinformationen
weiterer Fahrzeuge oder aber Verkehrsinformationen aus anderen Quellen
sein. Von der Zentrale können
dann wiederum die angereicherten Verkehrsinformationen an die Fahrzeuge
zur Verwendung z. B. im System zur Fahrerunterstützung übertragen werden.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand der zugehörigen Zeichnungen nachfolgend
beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung,
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1 eine
schematische Darstellung eines Systems zur Fahrerunterstützung mit
Verkehrsdatenerfassung und Verkehrssituationsermittlung,
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2 eine
schematische Darstellung zweier Fahrzeuge mit Systemen zur Fahrerunterstützung, die über ein
Kommunikationsnetz verbunden sind, und
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3 eine
schematische Darstellung zweier Fahrzeuge mit Systemen zur Fahrerunterstützung, mit
Zentrale.
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In 1 ist
ein Fahrzeug 1 mit einem Gerät zur Verkehrsdatenerfassung 2,
mit einem Gerät
zur Verkehrssituationsermittlung 3, mit einem System zur Fahrerunterstützung 4 und
mit einer Eingabe- und Ausgabeeinheit 5 dargestellt. Über die
Eingabe- und Ausgabeeinheit 5 macht
der Fahrer und/oder andere Insassen des Fahrzeugs seine Eingaben 9 in
das System zur Fahrerunter stützung 4. Über die
Eingabe- und Ausgabeeinheit 5 werden Ausgaben 10 des Systems
zur Fahrerunterstützung 4 an
den Fahrer und/oder Insassen des Fahrzeugs ausgegeben. Die Ausgaben 10 des
Systems zur Fahrerunterstützung 4 umfassen
Warnungen, Vorschläge
zur Fahrstrategie, Informationen, Auskünfte und/oder andere Dienste.
Vom System zur Fahrerunterstützung 4 werden
Angaben und Anforderungen 8 an das Gerät zur Verkehrsdatenerfassung 2 übermittelt.
Die Angaben und Anforderungen 8 betreffen die Art der zu
erfassenden Verkehrsdaten. Zu erfassende Verkehrsdaten umfassen
z. B. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder den aktuellen Ort
des Fahrzeugs und/oder weitere fahrzeugbezogene Angaben und/oder
Daten zur Witterung, wie z. B. Nebel, die Straßentemperatur, der Glättezustand
bzw. Reibwert der Straße.
Erfasste Verkehrsdaten 6 werden an das Gerät zur Verkehrssituationsermittlung 3 übermittelt. Dort
wird eine Verkehrslagerekonstruktion und Verkehrsprognose, d. h.
Ermittlung der aktuellen und zukünftigen
Verkehrssituation, anhand der erfassten Verkehrsdaten durchgeführt. Die
Verkehrssituationen umfassen auch Informationen zur Witterungssituation,
z. B. ob eine Situation mit Nebel, Straßenglätte oder ähnlichem vorliegt. In die Ermittlung
der Verkehrssituationen werden die Verkehrsdaten, wie z. B. Die
ermittelten Verkehrssituationen 7 werden an das System
zur Fahrerunterstützung 4 übermittelt
und dort in die Fahrerunterstützung
mit einbezogen.
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Die 2 stellt
ein Fahrzeug 1 und ein Fahrzeug 11 schematisch
dar. Fahrzeug 11 ist analog zu Fahrzeug 1 von 1 aufgebaut
und auch in seiner Funktionsweise analog. Es umfasst ein Gerät zur Verkehrsdatenerfassung 12,
ein Gerät
zur Verkehrssituationsermittlung 13, ein System zur Fahrerunterstützung 14 und
eine Eingabe- und Ausgabeeinheit 15. Über die Eingabe- und Ausgabeeinheit 15 macht der
Fahrer und/oder andere Insassen des Fahrzeugs seine Eingaben 19 in
das System und erhält
Ausgaben 20 des Systems zur Fahrerunterstützung 14. Vom
System zur Fahrerunterstützung 14 werden
Angaben und Anforderungen 18 an das Gerät zur Verkehrsdatenerfassung 12 übermittelt.
Erfasste Verkehrsdaten 16 werden an das Gerät zur Verkehrssituationsermitt lung 13 übermittelt.
Dort wird eine Verkehrslagerekonstruktion und Verkehrsprognose,
d. h. Ermittlung der aktuellen und zukünftigen Verkehrssituation,
durchgeführt.
Die ermittelten Verkehrssituationen 17 werden an das System
zur Fahrerunterstützung 14 übermittelt
und dort in die Fahrerunterstützung
mit einbezogen. Das Fahrzeug 1 und das Fahrzeug 11 sind über ein
Kommunikationsnetz 25 verbunden. Das Kommunikationsnetz 25 kann
Z. B. eine Funkverbindung sein. Das Kommunikationsnetz 25 kann
z. B. auch als Internet ausgebildet sein. Über das Kommunikationsnetz
werden von den Geräten zur
Verkehrsdatenerfassung 2 und 12 erfasste Daten an
das Kommunikationsnetz übermittelt
und auch von dort empfangen. Über
das Kommunikationsnetz werden außerdem von den Geräten zur
Verkehrssituationsermittlung 3 und 13 ermittelte
Daten an das Kommunikationsnetz übermittelt
und auch von dort empfangen.
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In 3 ist
zusätzlich
zu den Fahrzeugen 1 und 11 eine Zentrale 30 dargestellt,
an die erfasste Verkehrsdaten übermittelt
werden. Von der Zentrale 30 werden unterstützende Eingaben
an das System zur Fahrerunterstützung 4, 14 empfangen.
Diese unterstützenden
Eingaben können
z. B. in der Zentrale ermittelte Verkehrssituationen sein.