EP2335234B1 - Verfahren zur kollisionsvermeidung - Google Patents

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EP2335234B1
EP2335234B1 EP09748263.2A EP09748263A EP2335234B1 EP 2335234 B1 EP2335234 B1 EP 2335234B1 EP 09748263 A EP09748263 A EP 09748263A EP 2335234 B1 EP2335234 B1 EP 2335234B1
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EP
European Patent Office
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vehicle
mobile phone
traffic participant
signal
collision
Prior art date
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EP09748263.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2335234A1 (de
Inventor
Klaus David
Alexander Flach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet Kassel
Original Assignee
Universitaet Kassel
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Publication date
Application filed by Universitaet Kassel filed Critical Universitaet Kassel
Publication of EP2335234A1 publication Critical patent/EP2335234A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2335234B1 publication Critical patent/EP2335234B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to a method for collision avoidance between a vehicle and another road user, in particular a pedestrian.
  • the publication DE 101 33 283 A1 describes known systems for the avoidance of collisions in traffic, which are based on a distance measurement between approaching vehicles by means of ultrasound and trigger a warning signal when falling below a minimum distance. Such systems can be used as a parking aid. In addition, the systems for flowing traffic can evaluate a current driving speed of the vehicle. The mentioned systems criticizes the document DE 101 33 283 A1 in that they only provide assistance for collision avoidance between vehicles, but do not provide protection for the group of 'non-motorized' road users. On this basis, the document proposes to equip the non-motorized road users with a warning device which generates a warning signal when the road user is dangerously approaching a vehicle.
  • the warning signal can here be an acoustic, optical or haptic warning signal or a voice output, with a voice output also explaining the details of the critical situation.
  • This warning device can also be designed as a mobile phone.
  • the warning device carried by the road user acquires signals which are transmitted by a so-called inter-vehicle communication system. Such signals are themselves intended to exchange information between individual vehicles. These signals can be a Vehicle identification or a position, a speed and a direction of travel of the vehicle act. From the warning device, these signals are evaluated and, if necessary, a warning signal is triggered.
  • the warning device has a transmitting unit, by means of which the warning signal is also transmitted to the approaching vehicle.
  • the warning signal can be brought to the attention of the driver. It is also possible that a direct controlling intervention in the drive of the vehicle takes place, for example, an automatic reduction of the speed.
  • the triggered action may be staggered depending on a danger potential currently being signaled to the vehicle by the warning device.
  • DE 102 33 993 A1 in particular concerns a collision avoidance for an emergency vehicle or special vehicle.
  • This collision avoidance is based on the basic idea that the rescue vehicle, which is also referred to as a "search object", processes both the position and the future route of the rescue vehicle as a signal.
  • a signal can be derived, in particular, from a navigation system of the rescue vehicle, a position determination unit arranged in the rescue vehicle, a satellite-supported position detection or a movement of the rescue vehicle in a mobile telephone cell.
  • the rescue vehicle itself or a server of a mobile telephone network then transmits both the position of the rescue vehicle and at least part of the future route of the rescue vehicle to vehicles in the vicinity of the rescue vehicle. These may then display a warning message that indicates to the driver that an ambulance is approaching.
  • the rescue vehicle dispenses at least temporarily with acoustic signals and sirens.
  • a signal can be transmitted to a traffic light from the rescue vehicle to ensure the rescue vehicle free travel.
  • the method used is necessarily based on a transmission of at least part of the planned route of the search object, so that it can only be used for search objects of the type of rescue vehicle whose destination is known a priori for the technical equipment used.
  • WO 99/63502 criticizes the fact that all road users move in traffic without informing the other road users about their experiences, the current situation and the destinations. Among the few exceptions include z. B. the direction indicator and the brake lights on motor vehicles. This defect should be according to WO 99/63502 be turned off that provide the road users with transmitters of short range which transmit safety-relevant data in a form so that they can be received by recipients of other road users. The fact that the transmitter have only a limited range, should automatically be taken care that only road users in a limited radius of the transmitter are ever supplied with the data, whereby the data processing is kept to a manageable extent. WO 99/63502 also mentions the possibility that a mobile phone is used as transmitter.
  • the document also proposes to exchange existing information in a vehicle anyway, for example with regard to the direction of travel or a lane change intention, with another vehicle in which this information can be taken into account before the actual event to which it is to react occurs.
  • the document also proposes to equip a pedestrian with a transmitter.
  • the safety-related information exchanged between the road users can be the respective position of a vehicle or the speed of the vehicle, preferably according to amount and direction. Further information about the operating state of a vehicle can be determined from data already available on the CAN bus. On the other hand, information may be derived from operator inputs of the vehicle, such as an operation of a turn signal, the light, the windshield wet wiper, a fog light, and the like.
  • a receiver of the transmitted information may be connected to an evaluation device, which compares the information contained in the received data with the operating data of the associated vehicle and then decides whether the data received by a respective transmitter for the associated vehicle are relevant. If the relevant data in the vehicle is relevant, a warning is issued. Also addressed in the document is an automated intervention in the drive train of a vehicle, for example in the brake system.
  • the disclosed system can also be used for a cyclist, which sends information regarding its position and the direction of travel and speed to the evaluation device.
  • US Pat. No. 6,861,959 B1 concerns the warning of a road user against a fixed or temporary obstacle or a road user presenting a particular hazard.
  • DE 102 00 002 A1 discloses a position determination of vehicles or road users such as pedestrians, skiers, parachutists based on mobile phones. For this purpose, a determined position is transmitted by means of telecommunication devices to a computer.
  • a virtual traffic world is determined with positions, speeds, directions, travel destinations, routes, distances to the surrounding real world of the traffic and to the road users, whereby the virtual traffic world is determined in real time or in real time. From the virtual world warnings or instructions are generated, which in turn are sent to a user or a device of the user.
  • Such a system should detect dangers arising from the traffic movements and bring them to the attention of the user.
  • the invention proposes to monitor in a system SBAC (Seat Belt Alcohol Controller over position change) whether something is not working properly, for example a safety belt is not worn. Furthermore, should be monitored or registered remotely with such a system when a driver drives snaking lines, which can be interpreted as an indication that a heavily drunk driver represents a danger to others.
  • SBAC Silicon Organic Chemical Controller over position change
  • US 2006/0224300 A1 describes it as known, for example JP 2004-157847 A to use the position and speed of a person wearing a mobile phone in a traffic safety system. If the person enters an intersection or a pedestrian crossing, this can be transmitted to a navigation system of a motor vehicle, where a warning signal is then generated. A disadvantage is considered that such a warning signal is generated only when the pedestrian is already on the road. Analogously, the document turns to the prediction of a future potential danger situation. For this purpose, a system is provided in which a traffic distribution with a speed distribution of the road users as well as a movement direction distribution is determined with a filtering of the ascertained information.
  • a speed of a road user is determined by the quotient of the distance between two determined positions and the time between the determination of the two positions.
  • a maximum speed is determined for a road user for an evaluation history.
  • a movement direction is determined from the determined position values.
  • the traffic condition of the road user is subdivided into individual classes, with one road user being considered “dormant” if the current or maximum speed is less than 20 m / min, considered a pedestrian, if the maximum speed is between 20 and 200 m / is min, while road users are considered vehicles when the maximum speed is more than 200 m / min.
  • a traffic density is determined from the position information of several road users. For example, different speed arrows can then be used in a vehicle on a navigation system for the movement of pedestrians, depending on how many pedestrians move more or less together. In this case, the driver of the motor vehicle has the option of selectively displaying only stationary road users, pedestrians or vehicles via the navigation system.
  • DE 103 34 203 A1 discloses a system for the prevention of traffic accidents.
  • This system is based on a direct, situation-bound automatic intercommunication of road users without the interposition of a central office. From the exchanged historical driving-related data, a speed, direction and possibly a driving style of the road user is determined. Furthermore, so-called “causal expectation data" should be determined automatically from the exchanged data.
  • An algorithm can derive from data and parameters a current location and for the time-dependent location change the future speed vector, the attention, the driving style and the driver's view.
  • the parameters considered may be vehicle longitudinal and lateral dynamics including critical driving conditions and automatic activation of ESP, ANB etc.
  • pedal functions such as pedal functions, steering parameters, tire slip, wheel speed, tachometer values, engine speed and transmission gear , Differential input speed, driving style, age of the driver, driving and driver's attention, noise level in the vehicle, visibility for the driver, eg. B. on video cameras and image analysis, windshield wiper function, Scheinwerferart- and function, fog lights, turn signals, Wamblinkstrom, horn operation, distances and relative speeds to vehicles in front, to fixed and immovable obstacles, z.
  • pedal functions e. B. on video cameras and image analysis, windshield wiper function, Scheinwerferart- and function, fog lights, turn signals, Wamblinkstrom, horn operation, distances and relative speeds to vehicles in front, to fixed and immovable obstacles, z.
  • an identification signal is transmitted with an object identifier.
  • the object identifier can already be determined when locating a first object, whether this is a pedestrian, especially a child, a slowly moving road users such as an agricultural vehicle, a wheelchair user, a cyclist, a stagnant vehicle or an object such as a ball or an object protruding into the road like a scaffolding.
  • the respective reaction of the receiving object, for example a driver, for accident prevention can then be different depending on the identification signal.
  • the driver is no longer to be startled by a ball rolling on the road, which is being tracked by a child. Rather, in the presence of an identification signal of a ball and a child on the upcoming situation can be concluded so that the speed of the vehicle can be adjusted early on. It is possible that temporally offset order signals are transmitted in order to allow a direction of movement of the object for early collision detection or detection of a wrong-way driver on the road.
  • the range for the identification signal may be limited or selectable. It is also possible that the range of the movement speed or the frequency of movement direction changes is set dependent. Such an adapted range of the identification signal on the one hand defines the possible range of motion of the object.
  • the number of signals to be transmitted can be reduced to the required level become.
  • a device for detecting the direction of travel, the direction of movement of an object said device can control the signal reception and the signal transmission distance-related, speed-dependent or movement direction-dependent.
  • the device can be set so that it only sends out and receives the signals at a predetermined speed. It is possible that the device recognizes a lane on which a vehicle is moving. It is possible to evaluate only objects that are actually moving or moving in one direction.
  • a transmitting device may be attached to the clothing of a road user.
  • a determination of a speed of an object takes place by forming the quotient of a change in the locating signal, ie the distance traveled, and the time interval between the different locating signals.
  • a change in direction should be detected by a reduction of a signal intensity.
  • US 2005/0073438 A1 suggests transmitting data between a vehicle device and a pedestrian-carried device.
  • the vehicle device triggers, with an activation signal received from the pedestrian device, that location information is transmitted from the pedestrian device to the vehicle device, based on which the vehicle device performs collision monitoring.
  • the location information is determined by a GPS signal.
  • a relative distance signal between the devices which can be derived from a carry time between the devices.
  • Collision monitoring involves estimating a future position of the vehicle and the pedestrian based on location, speed, and direction of travel. The estimation of the future position is made with a frequency which may be dependent on a determined speed. It is also possible that personal information can be transmitted from the pedestrian device to the vehicle device, for example, whether the pedestrian is a child.
  • the devices may also include an inertial measuring unit for measuring angular velocity, a linear velocity Speed, an acceleration, a direction of travel, a roll angle, a pitch angle u. ä.
  • German patent application DE 10 2009 035 072 A1 which was filed after the priority date of the present patent application and has not been published before the filing date of the PCT patent application, relates to a method for predicting a position of a road user such as a pedestrian in traffic for collision avoidance. It is suggested that the pedestrian should wear a specific motion sensor that can provide motion related data such as speed, acceleration, braking, rotation, flexion, tilt, orientation change, and the like. ä. should capture.
  • the motion sensor can detect longitudinal, lateral or vertical accelerations of the pedestrian with a two- or three-dimensional acceleration vector. Also possible is the detection of a two- or three-dimensional yaw rate vector.
  • a so-called "object model” is used with a parameter set associated with the pedestrian, which describes physical or physiological characteristics of the road user, in particular the weight, the size, the maximum speed, a maximum acceleration, a maximum rotation rate and / or a movement pattern of the pedestrian.
  • the motion sensor is integrated as an additional component in a mobile phone with an input option of the aforementioned parameters via the keyboard of the mobile phone.
  • the driver is given a visual, audible or haptic warning - if the driver does not react to this, full braking can be initiated.
  • airbags for pedestrian protection should be deployed.
  • German patent application DE 10 2008 062 916 A1 which was filed after the priority date of the present patent application and has not been published before the filing date of the PCT patent application, discloses a method for determining a collision probability of a vehicle with a pedestrian using unspecified communication devices.
  • the invention has for its object to propose a method for collision avoidance between a vehicle and another road user, for example, between a vehicle and a non-motorized road users such as a pedestrian or cyclist, which without any special requirements for the equipment of the other road user and the the other road users associated mobile phones a simple but effective collision avoidance allows.
  • a mobile phone for collision avoidance between a vehicle and another road user, in particular a pedestrian, a mobile phone is used, which the additional road user anyway carries with him.
  • This mobile phone may, under certain circumstances without necessary adjustments to the mobile phone itself, send out a signal indicating a position of the other road user.
  • an evaluation device is used which does not singularly record a current position of the mobile telephone - and thus of the further traffic participant - and its speed. Rather, the position for an "evaluation history" is detected, which is two discrete, time-shifted position signals or more such discrete position signals up to a continuous position signal.
  • the evaluation device determines an estimate for a future position of the further road user via the said evaluation history.
  • a transmitter associated with the pedestrian or cyclist must know the transmitted information, in this case the location and the direction of travel, so that this information can be processed in an evaluation device.
  • the determination of at least two position signals for the further road user is sufficient, in the simplest case the Form "evaluation history".
  • the evaluation device uses the evaluation history to determine an estimate for a future behavior of the other road user, in particular a future position.
  • a speed vector can be determined for two position vectors y (t 1 ) and y (t 2 ) at times t 1 and t 2 , with which the other road user moves.
  • Said velocity vector allows, together with the position vectors - assuming a uniform continuation of the movement of the other road user - an extrapolation to a future position of the other road user.
  • further information may be considered for the estimation of the future position. For example, a change in the direction of movement resulting from the evaluation history can be extrapolated, a change in the speed can be taken into account, or obstacles detected in the surroundings of the other road user can be taken into account, and the like.
  • the result of the estimation for a future position of the further road user is supplied to an evaluation device according to the invention.
  • an estimation for a future position of the vehicle is available in this evaluation device.
  • the evaluation device evaluates a risk of collision - in the simplest case, this means that a sufficient spatial approximation of the estimated future position of the other road user and a future estimated position of the vehicle from a collision hazard can be assumed.
  • said evaluation device can in principle be arranged in a stationary manner in the vehicle, in the mobile telephone of the other road user and / or in another location, for example. It is possible that the evaluation device is arranged in a mobile telephone center, which on the one hand the signal of the mobile phone of the other road user is supplied and which on the other hand a corresponding processed signal, for example, with the result of assessing the risk of collision, transmitted to the vehicle.
  • the minimum distance is not fixed, but changed as needed:
  • acceleration signals can be evaluated individually or cumulatively, possibly also with further parameters, and taken into account for the dimensioning of the minimum distance.
  • a reactivity for the other road users is determined by means of the evaluation device taking into account the evaluation history.
  • the reactivity describes an "agility" or a reaction speed of the other road user.
  • a responsiveness of an older road user, especially a pedestrian may be less than a responsiveness of a younger participant. From the evaluation history such a reactivity can be derived. For example, u. U. an older road user slower than a younger road user. Also puts the elderly road users on his way u. U. short breaks. It is also possible that the older road user changes his direction more slowly or changes his speed slower.
  • the evaluation device determines a responsiveness for the driver of the vehicle.
  • This can be a constant responsiveness that correlates, for example, with the age of the driver.
  • the reactivity describes a temporary responsiveness of the driver. This may be derived from means for detecting so-called "microsleep", detecting the activity of the eyelids or the size of the pupil, a duration with which the driver is already operating the vehicle, and the like.
  • an evaluation of determined future trajectories of the road user and the vehicle takes place in that a distance of the future trajectories at comparable times is determined.
  • the future behavior of the road user and the vehicle is simulated.
  • the simulated distance can be used as a good approximation for the evaluation of a collision.
  • the minimum distance in addition to the acceleration is made dependent on operating and environmental parameters of the road user and the vehicle. For example, for a greater speed of the vehicle and / or road users, the minimum distance can be selected larger than for a smaller speed. Likewise, the minimum distance can be dependent, for example, on a roadway condition, so that the minimum distance is increased, in particular for a wet roadway or an indication of wheeling through of vehicle wheels, which is detected, for example, via an ABS system.
  • the method according to the invention makes it possible to reliably assess a collision in advance, despite a relatively low process outlay.
  • the minimum distance is dependent on a reaction variable of the road user and / or a reaction variable of the driver of the vehicle, u. U. in addition to a pendency of the minimum distance of a movement amount of the vehicle, so for example, a speed and / or acceleration and a direction of travel, a motion variable of the road user, ie in particular the speed and direction.
  • the signal of the mobile telephone is evaluated for at least two time points separated from one another.
  • an identification identifier of a mobile telephone can additionally be taken into account in the evaluation device so that an evaluation of two measuring points separated in time for the same mobile telephone in the evaluation device can take place.
  • the evaluation device taking into account the measuring points, determines a movement state for the further traffic participant. This may be a speed and / or an acceleration derived from a change in position as a function of the time represented by the measurement points. Furthermore, the measuring points also include a direction of movement of the other road user.
  • the evaluation device takes into account a movement state of the vehicle.
  • this movement state is the speed of the vehicle and the direction of travel, from which a future position can be determined for a current position known, for example, from a GPS system.
  • a type of trajectory that is to say a graphic or functional description of the route of one of the road users for a future movement is determined.
  • a trajectory for a future movement of the road user can take into account environmental data. If the vehicle moves, for example, in the area of a traffic light or an obstacle, then it can be deduced from corresponding environmental data whether the vehicle will accelerate or brake in the future, which may be taken into account in the determination of the trajectory. Likewise, from information about the roadway, for example via a navigation system, it can be estimated a priori whether the vehicle will in the future turn round or turn off at an intersection or drive straight ahead.
  • the evaluation device for determining the trajectory for future movement of the vehicle takes into account operating data of the vehicle.
  • a position of a pedal of the vehicle such as a brake pedal, a clutch pedal or an accelerator pedal, an operation of a turn signal to predict a change of direction, and the like may be considered.
  • Another aspect of the invention devotes particular attention to the number of signals to be processed by the evaluation device: If the evaluation device receives signals from a plurality of mobile phones from a plurality of road users, the evaluation device can make a selection of relevant signals and thus relevant mobile phones and associated road users.
  • a selection or “Filtering” possible For example, a preselection can be made according to a minimum speed of a signal-emitting mobile phone. It is also possible that an evaluation has already been carried out in a preceding evaluation step of the evaluation device, with the result that mobile telephones for which the risk of collision has disappeared have been detected.
  • a collision-avoiding action may be, for example, a warning signal perceivable to the driver, in particular an acoustic warning signal, an optical warning signal, for example in the driver's display, or a noticeable warning signal, for example a vibration of the driver's seat, steering wheel or the like.
  • the collision avoiding action has an automatic intervention in the operating state of the vehicle, in particular of the drive train.
  • the brake shoes can be applied to the brake disk so that the reaction time is reduced when the driver actually brakes.
  • a disengagement of the drive train is already prepared or initiated.
  • Another intervention may be in the form of a reduction in the opening angle of a throttle valve, so that the speed of the vehicle is reduced.
  • an immediate braking intervention or the operation of a brake assist system is also possible.
  • a staggered prioritization of the collision avoiding action can take place, so that, for example, for the distance of the trajectories below a first minimum distance the optical, acoustic or haptic warning signal for the driver is generated, while for the distance of the trajectories below a smaller second minimum distance of engagement in the operating condition of the vehicle.
  • a corresponding prioritization can also be made after the remaining travel time up to the possible collision point.
  • the safety of road traffic can be further increased if not only the evaluation device operates in the vehicle without the information obtained being exchanged with the environment.
  • the collision avoiding action also includes sending a warning signal to at least one adjacent vehicle.
  • the collision avoiding action includes sending a warning signal to the mobile phone of the other road user, especially the pedestrian, so that not only the vehicle and the driver are prepared for the collision avoidance, but also the other road users is warned and suitable Can initiate changes in his movement behavior.
  • the evaluation device evaluate the signal of the mobile telephone with different intensity depending on the position of the vehicle.
  • this may mean that the signal of the mobile phone in sub-areas of the drive of the vehicle; For example, when driving overland, in which a risk of collision with a pedestrian is not likely, does not evaluate at all, while increased computing power of the evaluation is provided when the vehicle is in the urban area, ie in an area with a very high risk of collision.
  • Corresponding gradations are possible in the area of a particularly dangerous crossing, in the area of schools and the like.
  • a transmission of the signal of the mobile phone can also take place only when the road user moves and with this the mobile phone. This has the consequence that a resting mobile phone, which may not even be in the grip of its owner, but has been left behind, for example, in his vehicle, does not send additional signals that need to be processed.
  • a signal of another mobile phone which is arranged in a stationary vehicle, is evaluated by the evaluation device. If such a dormant or parked vehicle is detected and another road user approaches such a dormant vehicle, the probability is high that the road user will not be visible to the driver of a likewise approaching vehicle, since the road user will be covered by the dormant vehicle can and can occur, for example, between two parked vehicles on the road. This risk of collision can be accommodated by taking into account a mobile phone assigned to the stationary or parked vehicle.
  • the present invention is used for collision avoidance between a vehicle 1, in particular a motor vehicle, and another road user 2, which is in particular a non-motorized road user.
  • a vehicle 1 in particular a motor vehicle
  • another road user 2 which is in particular a non-motorized road user.
  • the further road user 2 is a pedestrian 3.
  • the pedestrian 3 carries a mobile phone 4 with him.
  • Fig. 1 shows a vehicle 1 and the pedestrian 3 with mobile phone 4 at a current time t 2 a traffic situation.
  • time t 2 the position of the vehicle 1 with the position vector x (t 2 ) is described, while the position of pedestrian 3 and mobile phone 4 with the position vector y (t 2 ) is described.
  • the vehicle was at a position x (t 1 ), while at this time pedestrian 3 and mobile 4 were at a position y (t 1 ).
  • the vehicle 1 moves along an estimated trajectory 5, while pedestrians 3 and mobile 4 move along an estimated trajectory 6.
  • the trajectories 5, 6 have a minimum distance 7 which corresponds to the magnitude of the difference of the position vectors y (t 3 ) -x (t 3 ). Assuming that the estimated trajectories 5, 6 reflect the actual trajectories, a distance 7 of 0 or below the dimensions of vehicle 1 and pedestrian 3 represents a collision between vehicle 1 and pedestrian 3.
  • Fig. 2 shows a simplified block diagram for a possible inventive method.
  • the mobile telephone 4 of the pedestrian 3 sends a signal 8 which may include individual measuring points 9, 10, namely the position vectors y (t 1 ) and y (t 2 ).
  • the signal 8 is recorded in an evaluation device 12 and, in particular, the measuring points 9, 10 are recorded and stored.
  • motion quantities are determined by the evaluation device 12 in a method step 13.
  • the movement amount 14 can be determined here as explained above as a kind of vector, wherein it is also possible that the movement quantity 14 indicates the amount of the pedestrian's speed 3 on the one hand and on the other hand its direction, possibly with additional reference to a possible future speed change and a change of direction.
  • an estimated trajectory 6 is then determined from the motion quantity 14, in which the position y (t 2 ) is extrapolated to a future position, with a continuation corresponding to the movement quantity 14, possibly under acceleration, for the future movement or deceleration or change of direction, is assumed.
  • the estimated trajectory 6 then forms an input variable for a method step 16, which is carried out in the evaluation device 12.
  • a determination of the estimated trajectory 5 for the vehicle 1 is carried out in parallel in the evaluation device 12 in a method step 17.
  • a consideration of a previous position vector x (t 1 ) can also take place
  • a speed and / or a direction of the vehicle 1 is derived.
  • step 17 further information 18 for determining the trajectory 5 are taken into account.
  • This may be information about the operating state of the motor vehicle, for example the operation of a turn signal indicating a future curvature of the trajectory 5, information of a map system from which future cornering is derivable, the route planning of the navigation system, which at an intersection Prediction allows the vehicle to drive straight or turn right and the like.
  • the distance of the position vectors x (t), y (t) as a function of time t is then determined for arbitrary future times t> t 2 , wherein the distance 7 results from the magnitude of the difference of the position vectors x - y ,
  • the minimum of a multiplicity of such determined distances 7 for different times t> t 2 represents the future estimated minimum distance 7 of vehicle 1 and pedestrian 3.
  • the minimum distance 7 is then transferred to a method step 19, in which it is checked whether a minimum distance 7 is smaller than a predetermined minimum distance.
  • the minimum distance can be dependent on the evaluation device 12 supplied information 20. For example, a larger minimum distance can be considered if the information 20 can be found that the road is wet.
  • Such information may be derived, for example, from the operation of a windshield wiper, or from an ABS control system or a slip control system. It is also possible that the information 20 provide information that the pedestrian 3 has a reduced responsiveness or the driver of the vehicle 1 is already tired, which may also speak for an increased minimum distance, which must be observed in order to reliably avoid a collision.
  • a collision indicator 22 is fed to a method step 21, which in the simplest case is a binary signal "threatens collision” or “collision does not threaten". It is also possible that the collision indicator 22 the Probability or size of the risk of a collision, for example on a scale of 1 to 10, includes.
  • a collision avoiding action is then triggered, which may consist, for example, in an optical warning, an acoustic warning or a noticeable warning, in particular a vibration. It is also possible for the collision avoiding action triggered in method step 21 to be engaged in the drive train.
  • step 23 it may follow that a signal is sent by the evaluation device 12 to the pedestrian via the mobile telephone 4 and / or to vehicles in the surroundings, in order to also warn the pedestrian or other vehicles accordingly.
  • Fig. 3 shows a possible traffic situation in which a vehicle 1 moves along a road at the edge of vehicles 24, 25 are parked. Beyond the carriageway are several pedestrians, each moving in different directions at different speeds, the speed being symbolized by the length of the illustrated directional vector, while the direction correlates with the orientation of the directional vectors.
  • a relevant pedestrian 3 is shown with the associated future trajectory 6, the trajectory 6 is expected to cross the trajectory 5 of the vehicle 1.
  • Pedestrians not recognized as relevant are identified by the reference numeral 3 '. The pedestrian 3 will obviously enter the roadway between the parked vehicles 24, 25, so that the pedestrian 3 for the driver of the vehicle 1 will be covered by the vehicle 24 as the vehicles 24, 25 approach closer to each other.
  • Fig. 4 shows cursory a method according to the invention, in which an ad hoc radio link 26 between the vehicle 1 and the pedestrian 3 or its mobile phone 4 is made.
  • a data transmission takes place between the mobile telephone 4 of the pedestrian 3 and the motor vehicle 1, in which case the evaluation device 12 is arranged in the motor vehicle 1.
  • the evaluation device 12 In addition to the in Fig. 3 Pedestrian 3 is also initially a transmission according to the data from the other in Fig. 2 recognizable pedestrian 3 '.
  • the evaluation device 12 separates the pedestrians 3 ', for which the risk of collision with the vehicle 1 is negligible.
  • This type of "filtering” takes place on the basis of the data transmitted by the pedestrians 3 ', in particular the distance to the roadway, the speed and the direction of the Movement of pedestrians 3 '. Also taking into account here is a responsiveness for the pedestrian 3 '.
  • the evaluation device 12 identifies the at least one pedestrian 3 for which an actually relevant risk of collision exists. For this at least one pedestrian 3, a collision-preventing action is then initiated in a method step 29.
  • FIG. 5 A slightly different construction shows Fig. 5 for which the evaluation takes place in a central evaluation device 28, in particular in a mobile telephone center.
  • a transfer of data from the pedestrian 3 (and other pedestrians 3 ') to a base station 30 takes place in a method step 40.
  • the information obtained is transmitted from the base station 30 to the central evaluation device 28.
  • the previously explained filtering takes place in method step 32, ie the selection of the pedestrians 3, which constitute an actual risk of collision, and the separation of the pedestrians 3 ', for which no actual risk of collision exists.
  • the result of the previously explained evaluation namely, for example, an identification of a location at which the trajectories of the pedestrian 3 and the vehicle 1 possibly intersect, or a collision indicator 28, is transmitted to the base station 30.
  • this information is then transmitted from the base station 30 to the mobile telephone receiver of the vehicle 1.
  • a collision avoiding action is triggered.
  • the information is transmitted from the base station 30 to the mobile device of the vehicle 1 in the method step 36, a transmission of data from the mobile phone 4 of the pedestrian 3 to the base station 30.
  • the evaluation device 12 which is arranged in this case in the vehicle 1, the evaluation of which persons 3, 3 'are located in the vicinity of the vehicle 1 and for which persons 3 there is a sufficient risk of collision exists.
  • a collision-avoiding action is triggered by the vehicle 1, namely by the evaluation device 12 thereof.
  • Parameters describing the responsiveness of the pedestrian 3 and / or the driver of the vehicle 1, manually in the mobile phone 4 of the pedestrian 3 or the Evaluation device 12, 28 are entered.
  • the reactivity may correlate with the age of the person, so that the age can be entered manually into the mobile phone 4 or the evaluation device 12, 28.
  • an automatic determination of a reactivity takes place, for example by assessing the level of alertness of the driver of the vehicle 1, by assessing the duration that the driver is already at the wheel, and / or the movement behavior of the vehicle 1 or pedestrian 3.
  • Such Reactivity can be taken into account in a dimensioning of the minimum distance in step 19.
  • Both current cellular radio technologies such as GSM, GPRS, EDGE, UMTS and HSDPA can be used for the communication between vehicle 1 and mobile telephone 4, as well as future developments such as LTE and NGMN.
  • You can also use ad-hoc wireless networks such as WLAN, Blue Tooth, WiMax and others.
  • a position determination can take place, for example, by means of GPS, and later also via Galileo, which are based on a calculation of transit times of signals. Combinations of the mentioned techniques are also possible, in particular in order to achieve a higher accuracy or to carry out a check of the fixed data, if this should be necessary.
  • the data is transmitted in IP packets or other suitable data packets to the evaluation device 12, 28.
  • Contents of the packages are, for example, positions, speeds, accelerations, directions and changes of the aforementioned variables as well as indications in connection with the reactivity.
  • the responsiveness or reaction dynamics of the driver of the vehicle 1 or the pedestrian 3 can be determined by the user, a third person or automatically.
  • the physiological basic conditions and laws can be considered.
  • medical information which are made available to the system, for example, by input.
  • basic data such as weight, age, your own assessment of dynamics, information such as a "limp" and the like can be entered manually. For example, for the evaluation of the responsiveness of a pedestrian whose maximum achieved in the evaluation history Speed be used.
  • the speed of a pedestrian can be assumed, for example, in the range of 0.625 m / s to 12.5 m / s.
  • This area can be divided into ten units, which form categorization units and are assigned a scale from 1 to 10.
  • the number 1 corresponds to the lowest value
  • the number 10 corresponds to the highest value of the maximum speed.
  • the gradation between 1 and 10 can be linear or nonlinear.
  • the possibility of a change of direction for the pedestrian can be assumed depending on the speed of the pedestrian. The slower a pedestrian moves, the faster a change in direction can be made. A directional change of up to 180 ° can be taken into account if the pedestrian moves slowly enough.
  • the train is the vehicle according to the invention, while the person at risk with their mobile phone in a field predestined for suicide, for example in the area of a bridge.
  • areas of the train route can be assessed according to their potential danger - if an evaluation of the evaluation history shows that a person stays in a particularly hazardous area for a longer period of time, this can be taken as an indication of a high risk of collision.
  • the vehicle may be formed as a train, while the other road users is a motor vehicle with a mobile phone, which approaches an unrestricted railroad crossing.
  • step 2 road users 32 step 3 pedestrian 33 step 4 mobile phone 34 step 5 trajectory 35 step 6 6Trajektorie 36 step 7 7Abstand 37 step 8th signal 38 step 9 measuring point 39 step 10 measuring point 40 step 11 step 12 evaluation 13 step 14 movement variable 15 step 16 step 17 step 18 information 19 step 20 information 21 step 22 collision indicator 23 step 24 vehicle 25 vehicle 25 radio link 27 step 28 evaluation 29 step 30 base station

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

    TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger.
    • STAND DER TECHNIK
  • Die Druckschrift DE 101 33 283 A1 schildert bekannte Systeme zur Meidung von Kollisionen im Straßenverkehr, welche auf einer Distanzmessung zwischen sich annähernden Fahrzeugen mittels Ultraschall basieren und bei Unterschreitung eines Mindestabstands ein Warnsignal auslösen. Derartige Systeme können als Einparkhilfe verwendet werden. Zusätzlich können die Systeme für den fließenden Straßenverkehr eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auswerten. Die genannten Systeme kritisiert die Druckschrift DE 101 33 283 A1 dahingehend, dass diese lediglich eine Hilfe für eine Kollisionsvermeidung zwischen Fahrzeugen gewährleisten, jedoch keinen Schutz für die Gruppe der "nicht-motorisierten" Verkehrsteilnehmer darstellen. Hiervon ausgehend schlägt die Druckschrift vor, den nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer mit einer Warnvorrichtung auszustatten, welche ein Warnsignal erzeugt, wenn sich dem Verkehrsteilnehmer ein Fahrzeug gefährlich nähert. Das Warnsignal kann hier ein akustisches, optisches oder haptisches Warnsignal oder eine Sprachausgabe sein, wobei eine Sprachausgabe auch die näheren Umstände der kritischen Situation erläutert. Diese Warnvorrichtung kann auch als Mobiltelefon ausgebildet sein. Zur Ermittlung einer eine Warnung auslösenden Kollisionsgefahr erfasst die von dem Verkehrsteilnehmer mitgeführte Warnvorrichtung Signale, welche von einem sogenannten Interfahrzeug-Kommunikationssystem ausgesendet werden. Derartige Signale sind an sich dafür vorgesehen, Informationen zwischen einzelnen Fahrzeugen auszutauschen. Bei diesen Signalen kann es sich um eine Fahrzeugidentifikation oder eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs handeln. Von der Warnvorrichtung werden diese Signale ausgewertet und ggf. wird ein Warnsignal ausgelöst. Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Warnvorrichtung eine Sendeeinheit aufweist, mittels welcher das Warnsignal auch an das sich annähernde Fahrzeug übermittelt wird. In dem Fahrzeug kann dem Fahrer das Warnsignal zur Kenntnis gebracht werden. Ebenfalls möglich ist, dass ein direkt steuernder Eingriff in die Fahrt des Fahrzeugs erfolgt, beispielsweise ein automatisches Herabsetzen der Geschwindigkeit. Die ausgelöste Aktion kann gestaffelt sein in Abhängigkeit von einem aktuell von der Warnvorrichtung an das Fahrzeug signalisierten Gefahrenpotential.
  • DE 102 33 993 A1 betrifft insbesondere eine Kollisionsvermeidung für ein Rettungsfahrzeug oder Sonderfahrzeug. Diese Kollisionsvermeidung basiert auf dem Grundgedanken, für das Rettungsfahrzeug, welches auch als "Such-Objekt" bezeichnet ist, sowohl die Lage als auch den zukünftigen Weg des Rettungsfahrzeugs als Signal aufzuarbeiten. Ein derartiges Signal kann insbesondere aus einem Navigationssystem des Rettungsfahrzeugs, einer in dem Rettungsfahrzeug angeordneten Positionsbestimmungseinheit, einer satellitengestützten Positionserkennung oder über eine Bewegung des Rettungsfahrzeugs in einer Mobiltelefonzelle abgeleitet werden. Von dem Rettungsfahrzeug selbst oder von einem Server eines Mobiltelefonnetzes werden dann sowohl die Position des Rettungsfahrzeugs als zumindest ein Teil der zukünftigen Route des Rettungsfahrzeugs an Fahrzeuge in der Umgebung des Rettungsfahrzeugs übermittelt. In diesen kann dann eine Warnanzeige erscheinen, die dem Fahrer indiziert, dass sich ein Rettungsfahrzeug annähert. Hierdurch kann ermöglicht werden, dass das Rettungsfahrzeug zumindest temporär auf akustische Signale und Sirenen verzichtet. Andererseits kann von dem Rettungsfahrzeug ein Signal an eine Ampel übermittelt werden, um dem Rettungsfahrzeug freie Fahrt zu gewährleisten. Das eingesetzte Verfahren basiert zwingend auf einer Übermittlung zumindest eines Teils der geplanten Route des Such-Objekts, so dass dieses lediglich Anwendung finden kann für Such-Objekte der Art des Rettungsfahrzeugs, deren Ziel a priori für die eingesetzten technischen Einrichtungen bekannt ist.
  • WO 99/63502 kritisiert, dass sich im Straßenverkehr sämtliche Verkehrsteilnehmer bewegen, ohne die anderen Verkehrsteilnehmer über ihre Erfahrungen, die aktuelle Situation und die Fahrziele zu informieren. Zu den wenigen Ausnahmen gehören z. B. die Fahrtrichtungsanzeige und die Bremsleuchten an Kraftfahrzeugen. Dieser Mangel soll gemäß WO 99/63502 dadurch abgestellt werden, dass die Verkehrsteilnehmer mit Sendern geringer Reichweite versehen werden, die sicherheitsrelevante Daten in einer Form aussenden, so dass diese von Empfängern anderer Verkehrsteilnehmer empfangen werden können. Dadurch, dass die Sender lediglich eine begrenzte Reichweite besitzen, soll automatisch Sorge getragen werden, dass lediglich Verkehrsteilnehmer in einem begrenzten Umkreis des Senders überhaupt mit den Daten versorgt werden, wodurch die Datenverarbeitung in einem beherrschbaren Ausmaß gehalten wird. WO 99/63502 erwähnt auch die Möglichkeit, dass als Sender ein Mobiltelefon eingesetzt wird. Zur Kollisionsvermeidung schlägt die Druckschrift weiterhin vor, in einem Fahrzeug ohnehin vorhandene Informationen, beispielsweise hinsichtlich der Fahrtrichtung oder einer Spurwechselabsicht, mit einem anderen Fahrzeug auszutauschen, in welchem diese Informationen berücksichtigt werden können, bevor das eigentliche Ereignis, auf welches zu reagieren ist, eintritt. Andererseits schlägt die Druckschrift auch vor, einen Fußgänger mit einem Sender auszustatten. Bei den zwischen den Verkehrsteilnehmern ausgetauschten sicherheitsrelevanten Informationen kann es sich um die jeweilige Position eines Fahrzeugs oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, vorzugsweise nach Betrag und Richtung, handeln. Weitere Informationen über den Betriebszustand eines Fahrzeugs können aus ohnehin auf dem CAN-Bus vorliegenden Daten ermittelt werden. Andererseits können Informationen aus Bedieneingaben des Fahrers des Fahrzeugs abgeleitet werden, beispielsweise aus einer Betätigung eines Blinkers, des Lichts, des Scheibenwischers für Rückschlüsse auf eine nasse Fahrbahn, eines Nebellicht und Ähnlichem. Ebenfalls verarbeitet werden können Verkehrssignale oder erfasste Verkehrszeichen, beispielsweise eine Ampelstellung. Ein Empfänger der gesendeten Informationen kann mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sein, welche die in den empfangenen Daten enthaltenden Informationen mit den Betriebsdaten des zugeordneten Fahrzeugs vergleicht und danach entscheidet, ob die jeweils von einem Sender empfangenen Daten für das zugeordnete Fahrzeug relevant sind. Bei Relevanz der jeweiligen Daten im Fahrzeug erfolgt ein Warnhinweis. Ebenfalls angesprochen ist in der Druckschrift ein automatisierter Eingriff in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, beispielsweise in das Bremssystem. Schließlich kann das offenbarte System auch Einsatz finden für einen Radfahrer, welcher Informationen hinsichtlich seiner Position und der Fahrtrichtung sowie der Geschwindigkeit an die Auswerteinrichtung aussendet.
  • US 6,861,959 B1 betrifft die Warnung eines Verkehrsteilnehmers vor einem festen oder temporären Hindernis oder einem eine besondere Gefahr darstellenden Verkehrsteilnehmer.
  • DE 102 00 002 A1 offenbart eine Positionsermittlung von Fahrzeugen oder Verkehrsteilnehmern wie Fußgänger, Skifahrer, Fallschirmspringer auf Grundlage von Mobiltelefonen. Hierzu wird eine ermittelte Position mittels Telekommunikationsgeräten an einen Computer übermittelt. In dem Computer wird eine virtuelle Verkehrswelt ermittelt mit Positionen, Geschwindigkeiten, Richtungen, Fahrzielen, Streckenverläufen, Abständen zu der umgebenden realen Welt des Verkehrs und zu den Verkehrsteilnehmern, wobei die virtuelle Verkehrswelt in Echtzeit oder zeitnah ermittelt wird. Aus der virtuellen Welt werden Warnungen oder Anweisungen erzeugt, die dann wiederum an einen Anwender oder ein Gerät des Anwenders gesendet werden. Mit einem derartigen System sollen infolge der Verkehrsbewegungen entstehende Gefahren detektiert und dem Anwender zur Kenntnis gebracht werden. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, in einem System SBAC (Seat Belt Alcohol Controller over position change) zu überwachten, ob etwas nicht ordnungsgemäß abläuft, beispielsweise ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist. Weiterhin soll mit einem derartigen System auch aus der Ferne überwacht oder registriert werden, wenn ein Fahrer Schlangenlinien fährt, was als Indiz dafür gewertet werden kann, dass ein stark alkoholisierter Fahrer eine Gefahr für andere darstellt.
  • US 2006/0224300 A1 beschreibt es als bekannt, beispielsweise aus JP 2004-157847 A , in einem Verkehrssicherheitssystem die Position und die Geschwindigkeit einer ein Mobiltelefon tragenden Person zu verwenden. Betritt die Person eine Kreuzung oder einen Fußgängerüberweg, kann dies einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs übermittelt werden, wo dann ein Warnsignal erzeugt wird. Als nachteilig wird angesehen, dass ein derartiges Warnsignal erst erzeugt wird, wenn sich der Fußgänger bereits auf der Straße befindet. Sinngemäß wendet sich die Druckschrift der Vorhersage einer zukünftigen möglichen Gefahrensituation zu. Hierzu ist ein System vorgesehen, in welchem eine Verkehrsverteilung mit einer Geschwindigkeitsverteilung der Verkehrsteilnehmer sowie eine Bewegungsrichtungsverteilung ermittelt wird mit einer Filterung der ermittelten Informationen. Auf Grundlage der gefilterten Informationen kann das Auftreten eines Staus vorhergesagt werden oder eine Fahrtroute erkannt werden, auf welcher sich eine außergewöhnlich hohe Anzahl von Fußgängern befindet mit einer erhöhten, hierdurch verursachten Unfallgefahr. Von Vorteil kann ein erstelltes Verkehrsbild, beispielsweise für die Bewegung von Fußgängern, sein bei einer Fahrt in der Nacht oder bei beschränkten Sichtverhältnissen. In dem System wird eine Geschwindigkeit eines Verkehrsteilnehmers ermittelt über den Quotienten aus dem Abstand zweier ermittelter Positionen und der Zeit zwischen der Ermittlung der beiden Positionen.
  • Weiterhin wird für einen Verkehrsteilnehmer für eine Auswertehistorie eine maximale Geschwindigkeit ermittelt. Darüber hinaus wird aus den ermittelten Positionswerten auch eine Bewegungsrichtung ermittelt. Schließlich wird der Bewegungszustand des Verkehrsteilnehmers in einzelne Klassen unterteilt, wobei ein Verkehrsteilnehmer als "ruhend" angesehen wird, wenn die gegenwärtige oder maximale Geschwindigkeit kleiner als 20 m/min ist, als Fußgänger angesehen wird, wenn die maximale Geschwindigkeit zwischen 20 und 200 m/min ist, während Verkehrsteilnehmer als Fahrzeuge angesehen werden, wenn die maximale Geschwindigkeit mehr als 200 m/min beträgt. Weiterhin wird aus den Positionsinformationen mehrerer Verkehrsteilnehmer eine Verkehrsdichte ermittelt. Beispielsweise können dann in einem Fahrzeug an einem Navigationssystem für die Bewegung von Fußgängern unterschiedliche Geschwindigkeitspfeile verwendet werden je nach dem wie viele Fußgänger sich mehr oder weniger gemeinsam bewegen. Hierbei hat der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Möglichkeit, selektiv über das Navigationssystem nur stationäre Verkehrsteilnehmer, Fußgänger oder Fahrzeuge anzeigen zu lassen.
  • Auch DE 103 34 203 A1 offenbart ein System zur Prävention von Verkehrsunfällen. Dieses System basiert auf einer direkten, situationsgebundenen automatischen Interkommunikation der Verkehrsteilnehmer ohne Zwischenschaltung einer Zentrale. Aus den ausgetauschten historischen fahrbetriebsbezogenen Daten wird eine Geschwindigkeit, Richtung und ggf. ein Fahrstil des Verkehrsteilnehmers ermittelt. Weiterhin sollen aus den ausgetauschten Daten sog. "kausale Erwartungsdaten" automatisch ermittelt werden. Ein Algorithmus kann aus Daten und Parametern einen aktuellen Ort und für die zeitabhängige Ortsänderung den zukünftigen Geschwindigkeitsvektor, die Aufmerksamkeit, den Fahrstil und die Sicht des Fahrers ableiten. Bei den berücksichtigten Parametern kann es sich um eine Fahrzeuglängs- und Querdynamik einschließlich kritischer Fahrzustände und automatische Aktivierung von ESP, ANB etc. handeln oder Parameter, die zur Auslösung dieser Systeme führen wie beispielsweise Pedalfunktionen, Lenkparameter, Reifenschlupf, Raddrehzahl, Tachowerte, Motorendrehzahl und Getriebegang, Differential-Eingangsdrehzahl, Fahrstil, Alter des Fahrers, Fahrtüchtigkeit und Aufmerksamkeit des Fahrers, Geräuschpegel im Fahrzeug, Sicht für den Fahrer, z. B. über Videokameras und Bildauswertung, Scheibenwischerfunktion, Scheinwerferart- und -funktion, Nebelscheinwerfer, Blinkerbetätigung, Wamblinkanlage, Hupenbetätigung, Abstände und Relativgeschwindigkeiten zu vorausfahrenden Fahrzeugen, zu festen und unbeweglichen Hindernissen, über z. B. Radarsensoren, Infrarotsensoren, Bildauswertung mittels Kamerasystemen, Spiegelinformationen, Informationen über Verkehrsteilnehmer bzw. Hindernisse seitlich und hinter dem Fahrzeug, Art der Straße und des Verkehrsflusses, Spurbelegung, Verkehrsdichte, Verkehrszeichen, Ampeln, Baustellen, Umleitungen, Hinweise der Verkehrsleitsysteme usw. Bei Unaufmerksamkeit eines Fahrers soll eine bestimmte Information automatisch ausgelöst werden oder eine bestimmte automatische Eingriffstrategie im Fahrzeug wird elektronisch berechnet. In das System können, beispielsweise über ein von diesem mitgeführtes Mobiltelefon, auch Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger, ein Fahrrad- oder Motorradfahrer mit einbezogen werden. In dem System kann bei Erkennung einer kritischen Situation ein automatischer Eingriff des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise eine Notbremsung, was auch dann möglich ist, wenn der Fahrer selbst eine derartige Notbremsung als noch nicht notwendig eingestuft hätte. Ebenfalls möglich ist die automatisierte Ansteuerung von Sicherheitssystemen.
  • DE 100 41 714 A1 schlägt vor, im Verkehr Personen, Fahrzeuge und Gegenstände wie einen Ball, mit dem ein Kind spielt, mit besonderen Sende- und Empfangseinrichtungen auszustatten. Mittels der Übertragung eines Ortungssignals soll automatisiert eine Ortung eines Objekts im Straßenverkehr möglich sein. Des Weiteren wird ein Kennzeichnungssignal mit einer Objektkennung übermittelt. Anhand der Objektkennung kann bei der Ortung eines ersten Objekts bereits festgestellt werden, ob dieses ein Fußgänger ist, insbesondere ein Kind, ein langsam sich fortbewegender Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Rollstuhlfahrer, ein Radfahrer, ein liegengebliebenes Fahrzeug oder ein Gegenstand wie ein Ball oder ein in die Fahrbahn ragender Gegenstand wie ein Baugerüst. Die jeweilige Reaktion des empfangenden Objekts, beispielsweise eines Fahrzeugführers, zur Unfallverhütung kann dann je nach Kennungssignal unterschiedlich ausfallen. Der Fahrzeugführer soll beispielsweise nicht mehr von einem auf die Fahrbahn rollenden Ball, der von einem Kind verfolgt wird, aufgeschreckt werden. Vielmehr kann bei Vorliegen eines Kennungssignals eines Balls und eines Kinds auf die bevorstehende Situation geschlossen werden, so dass frühzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst werden kann. Möglich ist, dass zeitlich versetzt Ordnungssignale übertragen werden, um eine Bewegungsrichtung des Objekts zur frühzeitigen Kollisionserkennung oder auch eine Erkennung eines Falschfahrers im Straßenverkehr zu ermöglichen. Die Reichweite für das Kennungssignal kann begrenzt oder wählbar sein. Ebenfalls möglich ist, dass die Reichweite von der Bewegungsgeschwindigkeit oder der Frequenz von Bewegungsrichtungsänderungen abhängig eingestellt wird. Eine derartige angepasste Reichweite des Kennungssignals definiert einerseits den möglichen Bewegungsraum des Objekts. Andererseits kann durch Beschränkung der Reichweite des Kennungssignals in Ballungsräumen die Zahl der zu übertragenden Signale auf das erforderliche Maß reduziert werden. Vorgeschlagen wird der Einsatz einer Einrichtung zur Erkennung der Fahrtrichtung, der Bewegungsrichtung eines Objekts, wobei diese Einrichtung den Signalempfang und die Signalsendung streckenbezogen, geschwindigkeitsabhängig oder bewegungsrichtungsabhängig steuern kann. Beispielsweise kann die Einrichtung so eingestellt werden, dass diese erst ab einer vorbestimmten Geschwindigkeit die Signale streckenbezogen aussendet und empfängt. Möglich ist, dass die Einrichtung eine Fahrspur erkennt, auf der sich ein Fahrzeug bewegt. Möglich ist die Auswertung lediglich der Objekte, die sich tatsächlich in einer Bewegungsrichtung befinden oder bewegen. Möglich ist, dass bei einem spielenden Kind durch die Einrichtung ein größerer Umgebungs- oder Winkelbereich überwacht wird als bei einem sich mit höherer Geschwindigkeit fortbewegenden Fahrzeug, da das Fahrzeug die Position schneller, aber mit einem geringeren Winkelbereich ändern kann als ein spielendes Kind. Möglich ist, dass eine Sendeeinrichtung an der Kleidung eines Verkehrsteilnehmers angebracht sein kann. Eine Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Objekts erfolgt durch Bildung des Quotienten aus einer Veränderung des Ortungssignals, also des zurückgelegten Wegs, und dem Zeitabstand zwischen den unterschiedlichen Ortungssignalen. Eine Richtungsänderung soll durch eine Verminderung einer Signalintensität erfasst werden.
  • US 2005/0073438 A1 schlägt vor, Daten zwischen einem Fahrzeug-Gerät und einem von einem Fußgänger getragenen Gerät zu übertragen. Das Fahrzeug-Gerät löst mit einem von dem Fußgänger-Gerät empfangenen Aktivierungs-Signal aus, dass eine Ortsinformation von dem Fußgänger-Gerät zu dem Fahrzeug-Gerät übertragen wird, auf Grundlage dessen das Fahrzeug-Gerät eine Kollisionsüberwachung durchführt. Die Ortsinformation wird hierbei bestimmt über ein GPS-Signal. Ebenfalls vorgeschlagen wird die Verwendung eines relativen Abstandssignals zwischen den Geräten, welches aus einer Übertragszeit zwischen den Geräten abgeleitet werden kann. Zur Kollisionsüberwachung erfolgt die Schätzung einer zukünftigen Position des Fahrzeugs und des Fußgängers auf Grundlage des Orts, der Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung. Die Abschätzung der zukünftigen Position erfolgt mit einer Frequenz, die abhängig sein kann von einer ermittelten Geschwindigkeit. Möglich ist auch, dass persönliche Informationen von dem Fußgänger-Gerät an das Fahrzeug-Gerät übertragen werden können, beispielsweise ob es sich bei dem Fußgänger um ein Kind handelt. Zusätzlich zur Ermittlung eines Orts auf Grundlage eines GPS-Signals schlägt die Patentanmeldung vor, dass in einer Umgebung eine Position eines identifizierbaren Verkehrsteilnehmers auf Grundlage von bildverarbeitenden Verfahren ermittelt wird. Die Geräte können auch eine Trägheits-Messeinheit aufweisen zur Messung einer Winkelgeschwindigkeit, einer linearen Geschwindigkeit, einer Beschleunigung, einer Fahrtrichtung, eines Wankwinkels, eines Nickwinkels u. ä.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2009 035 072 A1 , die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Patentanmeldung angemeldet worden ist und nicht vor dem Anmeldetag der PCT-Patentanmeldung veröffentlicht worden ist, betrifft ein Verfahren zur Prädiktion einer Position eines Verkehrsteilnehmers wie eines Fußgängers im Straßenverkehr zur Kollisionsvermeidung. Vorgeschlagen wird, dass der Fußgänger einen spezifischen Bewegungssensor tragen soll, der bewegungsbezogene Daten wie eine Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bremsung, Drehung, Beugung, Neigung, Ausrichtungsänderung u. ä. erfassen soll. Der Bewegungssensor kann hierbei Längs-, Quer- oder Vertikalbeschleunigungen des Fußgängers erfassen mit einem zwei- oder dreidimensionalen Beschleunigungsvektor. Ebenfalls möglich ist die Erfassung eines zwei-oder dreidimensionalen Drehratenvektors. Für die Prädiktion wird ein so genanntes "Objektmodell" eingesetzt mit einem dem Fußgänger zugeordneten Parametersatz, der physikalische oder physiologische Eigenschaften des Verkehrsteilnehmers beschreibt, insbesondere das Gewicht, die Größe, die maximale Geschwindigkeit, eine maximale Beschleunigung, eine maximale Drehrate und/oder ein Bewegungsmuster des Fußgängers. Vorgeschlagen wird, dass der Bewegungssensor als zusätzlicher Bestandteil in ein Handy integriert wird mit einer Eingabemöglichkeit der vorgenannten Parameter über die Tastatur des Handys. Im Fall einer erkannten möglichen Kollision wird dem Fahrer eine optische, akustische oder haptische Warnung gegeben - reagiert der Fahrer hierauf nicht, kann eine Vollbremsung veranlasst werden. Vorgeschlagen wird auch, bei Erkennung einer bevorstehenden Kollision die Motorhaube in Richtung des möglicherweise aufprallenden Objekt bereits vorab anzuheben oder, sollten Airbags zum Fußgängerschutz bspw. im Fahrzeugfrontbereich eingebaut sein, Airbags zu entfalten.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2008 062 916 A1 , die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Patentanmeldung angemeldet worden ist und nicht vor dem Anmeldetag der PCT-Patentanmeldung veröffentlicht worden ist, offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Kollisionswahrscheinlichkeit eines Fahrzeugs mit einem Fußgänger unter Nutzung nicht näher spezifizierter Kommunikationseinrichtungen.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften DE 197 05 647 A1 , DE 10 2004 050 597 A1 , DE 103 56 500 A1 und DE 38 30 790 A1 bekannt.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, beispielsweise zwischen einem Fahrzeug und einem nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer wie ein Fußgänger oder ein Radfahrer, vorzuschlagen, welches ohne besondere Anforderungen an die Ausstattung des weiteren Verkehrsteilnehmers und des dem weiteren Verkehrsteilnehmer zugeordneten Mobiltelefons eine einfache, aber wirkungsvolle Kollisionsvermeidung ermöglicht.
    • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 21.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß wird zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem Fußgänger, ein Mobiltelefon genutzt, welches der weitere Verkehrsteilnehmer ohnehin mit sich führt. Dieses Mobiltelefon kann, unter Umständen ohne erforderliche Anpassungen an das Mobiltelefon selbst, ein Signal aussenden, welches eine Position des weiteren Verkehrsteilnehmers indiziert. Erfindungsgemäß findet eine Auswerteeinrichtung Einsatz, die nicht singulär eine aktuelle Position des Mobiltelefons - und damit des weiteren Verkehrsteilnehmers - und dessen Geschwindigkeit erfasst. Vielmehr wird die Position für eine "Auswertehistorie" erfasst, bei welcher es sich um zwei diskrete, zeitlich versetzte Positionssignale handelt oder mehrere derartige diskrete Positionssignale bis hin zu einem kontinuierlichen Positionssignal. Erfindungsgemäß ermittelt die Auswerteeinrichtung über die genannte Auswertehistorie eine Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers. Während gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik WO 99/63502 ein dem Fußgänger oder Radfahrer zugeordneter Sender die übermittelten Informationen, hier den Ort und die Fahrtrichtung kennen muss, so dass diese Informationen in einer Auswerteeinrichtung verarbeitet werden können, reicht erfindungsgemäß die Ermittlung von mindest zwei Positionssignalen für den weiteren Verkehrsteilnehmer aus, die im einfachsten Fall die "Auswertehistorie" bilden. Somit kann das dem weiteren Verkehrsteilnehmer zugeordnete Mobiltelefon denkbar einfach ausgestaltet sein, da dieses nicht eine Fahrtrichtung, eine Fahrtgeschwindigkeit, Änderungsparameter und Ähnliches ermitteln und übersenden muss. Vielmehr ermittelt erfindungsgemäß die Auswerteeinrichtung über die Auswertehistorie eine Schätzung für ein zukünftiges Verhalten des weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere eine zukünftige Position. Im einfachsten Fall kann für zwei Positionsvektoren y(t1) und y(t2) zu Zeitpunkten t1 und t2 ein Geschwindigkeitsvektor ermittelt werden, mit welchem sich der weitere Verkehrsteilnehmer bewegt. Der genannte Geschwindigkeitsvektor ermöglicht zusammen mit den Positionsvektoren - unter Annahme einer gleichförmigen Fortsetzung der Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers - eine Extrapolation auf eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers. Für im Wesentlichen gleichen apparativen Aufbau kann für die Schätzung der zukünftigen Position eine Berücksichtigung weiterer Informationen erfolgen. Beispielsweise kann eine sich aus der Auswertehistorie ergebene Änderung der Bewegungsrichtung extrapoliert werden, eine Änderung der Geschwindigkeit berücksichtigt werden oder es können in der Umgebung des weiteren Verkehrsteilnehmers erfasste Hindernisse berücksichtigt werden und Ähnliches. Das Ergebnis der Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers wird erfindungsgemäß einer Auswerteeinrichtung zugeführt. In dieser Auswerteeinrichtung liegt darüber hinaus eine Schätzung für eine zukünftige Position des Fahrzeugs vor. Anhand der beiden genannten Schätzungen nimmt die Auswerteeinrichtung eine Bewertung einer Kollisionsgefahr vor - im einfachsten Fall bedeutet dies, dass für eine hinreichende räumliche Annäherung der geschätzten zukünftigen Position des weiteren Verkehrsteilnehmers und eine zukünftige geschätzte Position des Fahrzeugs von einer Kollisionsgefahr auszugehen ist.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren kann die genannte Auswerteeinrichtung grundsätzlich in dem Fahrzeug, in dem Mobiltelefon des weiteren Verkehrsteilnehmers und/oder an anderem Ort, beispielsweise ortsfest angeordnet sein. Möglich ist, dass die Auswerteeinrichtung in einer Mobiltelefonzentrale angeordnet ist, welcher einerseits das Signal des Mobiltelefons des weiteren Verkehrsteilnehmers zugeführt wird und welche andererseits ein entsprechend aufbereitetes Signal, beispielsweise mit dem Ergebnis der Bewertung der Kollisionsgefahr, an das Fahrzeug übermittelt.
  • Während es für den eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist, dass eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst wird, wenn ein Abstand der ermittelten Trajektorien des weiteren Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs einen Mindestabstand unterschreitet, wird erfindungsgemäß der Mindestabstand nicht fest vorgegeben, sondern bedarfsabhängig verändert:
  • Die Erfindung schlägt hierbei vor, dass der Mindestabstand, mit dessen Unterschreitung eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst wird, von einer Beschleunigung abhängig ist, die von einem Beschleunigungssensor des Mobiltelefons erfasst wird. Moderne Mobiltelefone beinhalten derartige Beschleunigungssensoren ohnehin für eine Bedienung eines Mobiltelefons über ein Neigen und/oder Schütteln desselben. Erfindungsgemäß kann dieser ohnehin vorhandene Beschleunigungssensor zur Bewertung der Kollisionsgefahr - und zur Bemessung des Mindestabstands - genutzt werden:
    1. a) Gibt der Beschleunigungssensor zumindest eine Beschleunigungskomponente aus, welche Aufschluss darüber gibt, ob der weitere Verkehrsteilnehmer seine Bewegungsgeschwindigkeit ändert und/oder seine Bewegungsrichtung ändert, hat dies unmittelbar Einfluss auf eine Kollisionsgefahr, was durch Veränderung des zugrunde zu legenden Mindestabstands berücksichtigt werden kann. Beschleunigt beispielsweise der weitere Verkehrsteilnehmer in Richtung des Fahrwegs des Fahrzeugs oder ändert dieser die Richtung in Richtung der Bewegungsbahn des Fahrzeugs, steigt die Kollisionsgefahr, so dass in diesem Fall der Mindestabstand vergrößert werden sollte. Andererseits ist die Beschleunigung ein Indikator für die Agilität des weiteren Verkehrsteilnehmers und/oder dessen Stressfaktor, so dass bspw. auf eine nicht gleichförmigen Bewegung mit ständig wechselnden Beschleunigungen auf ein vergrößertes Gefahrenpotential geschlossen werden kann, so dass die Berücksichtigung eines vergrößerten Mindestabstandes erfolgen sollte. Die Verwendung eines Signals eines Beschleunigungssensors des Mobiltelefons hat gegenüber einer Ermittlung einer Beschleunigung aus einem Positionssignal andererseits den Vorteil, dass im letztgenannten Fall das Beschleunigungssignal infolge der erforderlichen zweifachen zeitlichen Integration ohnehin fehlerbehaftet ist. Darüber hinaus sind auf einem GPS-Signal basierende Positionssignale mit ca. 10 m ungenau, so dass ein aus einem derartigen Positionssignal abgeleitetes Beschleunigungssignal nahezu unbrauchbar ist. Möglich ist selbstverständlich auch, dass im Rahmen der Erfindung exaktere Positionssignale, beispielsweise auf Grundlage eines Systems "Galilei" mit einer Unsicherheit im Bereich von 10 cm Einsatz finden.
    2. b) Durchaus möglich ist aber auch die Verwendung abweichender Beschleunigungssignale des Beschleunigungssensors des Mobiltelefons: Um lediglich einige Beispiele zu nennen, kann auch aus einem Höhen-Beschleunigungssignal darauf geschlossen werden, ob sich der weitere Verkehrsteilnehmer hinsetzt, ob dieser steht, eine Treppe hoch- oder runtergeht, wobei diese Informationen ebenfalls für die Bemessung des Mindestabstands Berücksichtigung finden können. Ebenfalls möglich ist, dass durch Auswertung eines in Höhenrichtung orientierten Beschleunigungssignals (bzw. einer entsprechenden Signalkomponente) eine Zählung der von der Person vorgenommenen Schritte, die Ermittlung der Schrittfrequenz und ähnliches erfolgt. Ist die Schrittfrequenz höher als normal oder für einen anderen Zeitraum, kann darauf geschlossen werden, dass der weitere Verkehrsteilnehmer in Eile ist oder gestresst ist, so dass der Mindestabstand in diesem Fall vergrößert wird. Ebenfalls denkbar ist, dass über den Beschleunigungssensor eine Gleichmäßigkeit der Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers erkannt wird. Beispielsweise kann aus eine Höhenbeschleunigung oder Unregelmäßigkeiten des Höhenbeschleunigungssignals erkannt werden, ob der Verkehrsteilnehmer humpelt, so dass aus dem Beschleunigungssignal ermittelt werden kann, ob der weitere Verkehrsteilnehmer invalide ist.
  • Es versteht sich, dass die vorgenannten unterschiedlichen Beschleunigungssignale einzeln oder kumulativ, ggf. auch mit weiteren Parametern, ausgewertet werden können und für die Bemessung des Mindestabstands berücksichtigt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in einem Mobiltelefon bereits eine "Kontextinformation" a-priori erfasst. Eine Kontextinformation beschreibt hierbei jedwede Information, die nicht aus der aktuellen Auswertehistorie, also dem von dem Mobiltelefon indizierenden Signal, beispielsweise für die letzten 10 Sekunden, abgeleitet wird. Vielmehr beinhaltet die Kontextinformation zusätzliche Informationen zu dem weiteren Verkehrsteilnehmer, dessen Umfeld und Lebensumstände, die Einfluss auf das Bewegungspotential und Gefahrenpotential des weiteren Verkehrsteilnehmers haben können. Bei den im Folgenden lediglich beispielhaft genannte Kontextinformationen handelt es sich nicht (ausschließlich) um Informationen, die die aktuelle Verkehrssituation betreffen, sondern a-priori unabhängig von einer aktuellen Verkehrssituation erfasst sind.
    1. a) Möglich ist, dass es sich bei den Kontextinformationen um Informationen handelt, die der weitere Verkehrsteilnehmer oder ein Dritter bezüglich des weiteren Verkehrsteilnehmers bereits zeitlich zurückliegend oder bei Erstinbetriebnahme des Mobiltelefons in das Mobiltelefon eingegeben hat. Beispielsweise kann eine derartige, eingegebene Kontextinformation das Alter des weiteren Verkehrsteilnehmers (und Inhabers des Mobiltelefons) sein. Für die Eingabe eines Kindesalters kann dann auf ein vergrößertes Gefahrenpotential geschlossen werden, da ein Kind sich im Straßenverkehr weniger rational bewegt und plötzlichen Ideen folgend die Bewegungsrichtung ändern kann, auf die Straße springen kann, die Bewegungsgeschwindigkeit kurzfristig verändern kann und ähnliches. Hingegen kann ein eingegebenes mittleres Alter auf eine rationalere Bewegung im Straßenverkehr hindeuten mit einem niedrigeren Gefahrenpotential. Bei einem eingegebenen hohen Alter kann unter Umständen auf ein verringertes Reaktionsvermögen, schlechtere akustische oder optische Fähigkeit des weiteren Verkehrsteilsnehmers und ähnliches geschlossen werden, woraus sich ein erhöhtes Gefahrenpotential ergeben kann. Diesem Sachverhalt kann dann in einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Mindestabstandes Rechnung getragen werden, wobei ein größeres Gefahrenpotential dazu führen kann, dass der Mindestabstand vergrößert wird. Möglich ist auch, dass der weitere Verkehrsteilnehmer in das Mobiltelefon eine eigene Bewertung über das Reaktionsvermögen, das Beschleunigungsverhalten, die rationale Bewegung im Straßenverkehr und ähnliches eingibt. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Gewicht des weiteren Verkehrsteilnehmers in das Mobiltelefon eingegeben wird und für die Bemessung des Mindestabstands Berücksichtigung findet.
    2. b) Ebenfalls möglich ist, dass die Kontextinformationen von dem Mobiltelefon "erlernt" sind. Beispielsweise kann als Kontextinformation eine maximale Geschwindigkeit berücksichtigt werden, mit welcher sich das weitere Mobiltelefon über einen vergangenen Zeitraum, beispielsweise während der letzten 30 Tage, bewegt hat. Beträgt diese maximale Geschwindigkeit 24 Stundenkilometer, ist darauf zu schließen, dass es sich um einen sportlichen, zu schnellen Bewegungen, Richtungsänderungen und Beschleunigungen fähigen Menschen handelt, so dass unter Umständen der Mindestabstand größer zu bemessen ist als für einen weiteren Verkehrsteilnehmer, für welchen die maximale Geschwindigkeit in dem Zeitraum kleiner war. Entsprechend kann auch ein Gesundheitszustand des weiteren Verkehrsteilnehmers (gesund, invalide, humpeln und ähnliches) in das Mobiltelefon eingegeben sein als Kontextinformation oder als solche erlernt worden sein.
    3. c) Ebenfalls möglich ist, dass in dem Mobiltelefon eine Agenda des Tagesablaufs des weiteren Verkehrsteilnehmers abgelegt ist. Bereits aus der Agenda kann unter Umständen gefolgert werden, ob der weitere Verkehrsteilnehmer gestresst ist oder nicht. Ist der Verkehrsteilnehmer in höherem Ausmaß gestresst, beispielsweise infolge einer hohen Termindichte, so kann der Mindestabstand vergrößert werden. In weiterer Ausgestaltung dieses Grundgedankens kann auch die zeitliche Nähe zu einem Programmpunkt der Agenda Berücksichtigung finden und/oder die Entfernung des weiteren Verkehrsteilnehmers von dem Ort, an dem ein unmittelbar bevorstehender Programmpunkt stattfinden wird. Wird aus derartigen Daten ermittelt, dass sich der Verkehrsteilnehmer beeilen muss, um den Termin noch wahrnehmen zu können, kann ebenfalls ein vergrößerter Mindestabstand zugrunde gelegt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mittels der Auswerteeinrichtung unter Berücksichtigung der Auswertehistorie ein Reaktionsvermögen für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt. Im einfachsten Fall beschreibt das Reaktionsvermögen eine "Agilität" oder eine Reaktionsschnelligkeit des weiteren Verkehrsteilnehmers. So kann ein Reaktionsvermögen eines älteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines Fußgängers geringer sein als ein Reaktionsvermögen eines jüngeren Teilnehmers. Aus der Auswertehistorie kann ein derartiges Reaktionsvermögen abgeleitet werden. Beispielsweise bewegt sich u. U. ein älterer Verkehrsteilnehmer langsamer als ein jüngerer Verkehrsteilnehmer. Auch legt der ältere Verkehrsteilnehmer auf seinem Weg u. U. kurze Pausen ein. Ebenfalls möglich ist, dass der ältere Verkehrsteilnehmer seine Richtung langsamer ändert oder seine Geschwindigkeit langsamer ändert.
  • Für eine zweite Variante ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Auswerteeinrichtung ein Reaktionsvermögen für den Fahrer des Fahrzeugs ermittelt. Dieses kann ein ständiges Reaktionsvermögen sein, das beispielsweise mit dem Alter des Fahrers korreliert. Ebenfalls möglich ist, dass das Reaktionsvermögen ein temporäres Reaktionsvermögen des Fahrers beschreibt. Dieses kann abgeleitet werden aus einer Einrichtung zur Erkennung des sogenannten "Sekundenschlafs", einer Erfassung der Tätigkeit der Augenlider oder der Größe der Pupille, einer Dauer, mit der der Fahrer bereits das Fahrzeug betreibt und Ähnliches.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Auswertung ermittelter zukünftiger Trajektorien des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs dadurch, dass ein Abstand der zukünftigen Trajektorien zu vergleichbaren Zeitpunkten ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird somit das zukünftige Verhalten von Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug simuliert. Der simulierte Abstand kann als gute Approximation für die Bewertung einer Kollision genutzt werden.
  • Dann wird erfindungsgemäß ermittelt, ob der Abstand der Trajektorien des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs einen Mindestabstand unterschreitet. Möglich ist, dass der Mindestabstand zusätzlich zu der Beschleunigung abhängig gemacht wird von Betriebs- und Umgebungsparametern des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs. Beispielsweise kann für eine größere Geschwindigkeit von Fahrzeug und/oder Verkehrsteilnehmer der Mindestabstand größer gewählt werden als für eine kleinere Geschwindigkeit. Ebenfalls abhängig sein kann der Mindestabstand beispielsweise von einem Fahrbahnzustand, so dass insbesondere für eine nasse Fahrbahn oder eine Indikation eines Durchdrehens von Fahrzeugrädern, welches beispielsweise über ein ABS-System erkannt wird, der Mindestabstand vergrößert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht trotz verhältnismäßig geringem Verfahrensaufwand eine zuverlässige Bewertung einer Kollision im Vorfeld. Hierzu ist der Mindestabstand von einer Reaktionsgröße des Verkehrsteilnehmers und/oder einer Reaktionsgröße des Fahrers des Fahrzeugs abhängig ist, u. U. zusätzlich zu einer Anhängigkeit des Mindestabstands von einer Bewegungsgröße des Fahrzeugs, also beispielsweise einer Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung sowie einer Fahrtrichtung, einer Bewegungsgröße des Verkehrsteilnehmers, also insbesondere die Geschwindigkeit und Richtung.
  • Für einen weiteren Vorschlag wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Auswerteeinrichtung das Signal des Mobiltelefons für zumindest zwei zeitlich voneinander getrennte Messpunkte ausgewertet. Für den Fall, dass der Auswerteeinrichtung mehrere Signale von mehreren Mobiltelefonen zugehen, kann in der Auswerteeinrichtung ergänzend eine Identifikations-Kennung eines Mobiltelefons Berücksichtigung finden, so dass eine Auswertung von zwei zeitlich voneinander getrennten Messpunkten für dasselbe Mobiltelefon in der Auswerteeinrichtung erfolgen kann.
  • In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Auswerteeinrichtung unter Berücksichtigung der Messpunkte einen Bewegungszustand für den weiteren Verkehrs-teilnehmer. Hierbei kann es sich um eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung handeln, die aus einer Veränderung der Position als Funktion der Zeit, die durch die Messpunkte repräsentiert ist, abgeleitet wird. Weiterhin beinhalten die Messpunkte auch eine Richtung der Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers.
  • Entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung berücksichtigt die Auswerteeinrichtung einen Bewegungszustand des Fahrzeugs. Im einfachsten Fall handelt es sich bei diesem Bewegungszustand um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie die Fahrtrichtung, aus welcher für eine beispielsweise aus einem GPS-System bekannte aktuelle Position eine zukünftige Position ermittelt werden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung widmet besondere Aufmerksamkeit der automatischen Bewertung einer Kollisionsgefahr. Hierbei wird eine Art Trajektorie, also eine grafische oder funktionale Beschreibung des Wegs eines der Verkehrsteilnehmer für eine zukünftige Bewegung ermittelt. Hierbei kann eine Trajektorie für eine zukünftige Bewegung des Verkehrsteilnehmers Umgebungsdaten berücksichtigen. Bewegt sich das Fahrzeug beispielsweise im Bereich einer Ampel oder eines Hindernisses, so kann aus entsprechenden Umgebungsdaten abgeleitet werden, ob das Fahrzeug zukünftig beschleunigen oder bremsen wird, was in der Ermittlung der Trajektorie Berücksichtigung finden kann. Ebenfalls kann aus Informationen zu der Fahrbahn, beispielsweise über ein Navigationssystem, a priori abgeschätzt werden, ob das Fahrzeug zukünftig eine Kurve fahren wird oder an einer Kreuzung abbiegen wird oder geradeaus fährt.
  • Ebenfalls möglich ist, dass die Auswerteeinrichtung zur Ermittlung der Trajektorie für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs Betriebsdaten des Fahrzeugs berücksichtigt. Um hier lediglich einige Beispiele zu nennen, kann eine Stellung eines Pedals des Fahrzeugs, beispielsweise eines Bremspedals, eines Kupplungspedals oder eines Gaspedals, eine Betätigung eines Blinkers zur Vorhersage eines Richtungswechsels und Ähnliches Berücksichtigung finden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung widmet besondere Aufmerksamkeit der Zahl der von der Auswerteeinrichtung zu verarbeitenden Signale: Empfängt die Auswerteeinrichtung Signale mehrerer Mobiltelefone von mehreren Verkehrsteilnehmern, so kann die Auswerteeinrichtung eine Auswahl relevanter Signale und damit relevanter Mobiltelefone und zugeordneter Verkehrsteilnehmer treffen. Hierbei sind vielfältige Kriterien für eine derartige Auswahl oder "Filterung" möglich: Beispielsweise kann eine Vorauswahl getroffen werden nach einer Mindestgeschwindigkeit eines ein Signal aussendenden Mobiltelefons. Ebenfalls möglich ist, dass in einem vorangegangenen Auswerteschritt der Auswerteeinrichtung bereits eine Bewertung vorgenommen worden ist mit dem Ergebnis, dass Mobiltelefone detektiert worden sind, für welche die Kollisionsgefahr verschwindend ist. Sind diese Mobiltelefone identifiziert, kann für zukünftige Auswerteschritte, beispielsweise in einer vorgegebenen folgenden Zeitspanne vor einer Neubewertung, ein Signal eines zugeordneten Mobiltelefons nicht mehr berücksichtigt werden, so dass lediglich relevante Mobiltelefone in der Auswerteeinrichtung berücksichtigt werden. Hierdurch kann der Aufwand der Datenverarbeitung und Auswertung reduziert werden.
  • Wird erfindungsgemäß eine Kollisionsgefahr erkannt, beispielsweise durch einen Abstand der ermittelten zukünftigen Trajektorien unterhalb eines Mindestabstands, wird eine kollisionsvermeidende Aktion eingeleitet. Bei einer kollisionsvermeidenden Aktion kann es sich beispielsweise um ein für den Fahrer spürbares Warnsignal handeln, insbesondere ein akustisches Warnsignal, ein optisches Warnsignal, beispielsweise im Fahrerdisplay, oder ein spürbares Warnsignal, beispielsweise eine Vibration von Fahrersitz, Lenkrad oder Ähnlichem.
  • Ebenfalls möglich ist, dass die kollisionsvermeidende Aktion einen automatischen Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeugs, insbesondere des Antriebsstrangs, aufweist. Beispielsweise kann als kollisionsvermeidende Aktion ein Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe erfolgen, so dass bei einer tatsächlichen Bremsbetätigung durch den Fahrer die Reaktionszeit vermindert wird. Ebenfalls möglich ist, dass bereits ein Auskuppeln des Antriebsstrangs vorbereitet oder eingeleitet wird. Ein weiterer Eingriff kann in Form einer Reduzierung des Öffnungswinkels einer Drosselklappe erfolgen, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert wird. Ebenfalls möglich ist ein unmittelbarer Bremseingriff oder die Betätigung eines Bremsassistenzsystems. Hierbei kann auch eine gestaffelte Priorisierung der kollisionsvermeidenden Aktion erfolgen, so dass bspw. für den Abstand der Trajektorien unterhalb eines ersten Mindestabstands das optische, akustische oder haptische Warnsignal für den Fahrer erzeugt wird, während für den Abstand der Trajektorien unterhalb eines kleineren zweiten Mindestabstands der Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeugs erfolgt. Eine entsprechende Priorisierung kann auch nach der verbleibenden Fahrzeit bis zu dem möglichen Kollisionspunkt vorgenommen werden.
  • Die Sicherheit des Straßenverkehrs kann weiter erhöht werden, wenn nicht lediglich die Auswerteeinrichtung in dem Fahrzeug tätig wird, ohne dass die gewonnenen Informationen mit der Umgebung ausgetauscht werden. Hier wird vorgeschlagen, dass die kollisionsvermeidende Aktion auch das Senden eines Warnsignals an mindestens ein benachbartes Fahrzeug beinhaltet.
  • Entsprechend ist ebenfalls möglich, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignals an das Mobiltelefon des weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere des Fußgängers, beinhaltet, so dass nicht nur das Fahrzeug und der Fahrer für die Kollisionsvermeidung vorbereitet werden, sondern auch der weitere Verkehrsteilnehmer gewarnt ist und geeignete Veränderungen seines Bewegungsverhaltens initiieren kann.
  • In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinrichtung das Signal des Mobiltelefons je nach der Position des Fahrzeugs mit unterschiedlicher Intensität auswertet. Im Extremfall kann dies bedeuten, dass das Signal des Mobiltelefons in Teilbereichen der Fahrt des Fahrzeugs; beispielsweise bei Überlandfahrt, in welcher eine Kollisionsgefahr mit einem Fußgänger nicht wahrscheinlich ist, überhaupt nicht auswertet, während verstärkte Rechenleistung der Auswerteeinrichtung bereitgestellt wird, wenn sich das Fahrzeug im Stadtbereich, also in einem Bereich mit einer sehr hohen Kollisionsgefahr, befindet. Entsprechende Abstufungen sind im Bereich einer besonders gefahrenträchtigen Kreuzung, im Bereich von Schulen und dgl. möglich.
  • Während durchaus möglich ist, dass für das Signal des Mobiltelefons ein Signal genutzt wird, welches dieses ständig aussendet, schlägt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Signal des Mobiltelefons (lediglich) auf Anforderung eines Fahrzeugs gesendet wird, welches sich in der Nähe des weiteren Verkehrsteilnehmers befindet. Hierdurch kann Sendeleistung des Mobiltelefons reduziert werden.
  • Um die Zahl der ausgesendeten und empfangenen Signale zu reduzieren, kann ein Aussenden des Signals des Mobiltelefons auch lediglich dann erfolgen, wenn sich der Verkehrsteilnehmer und mit diesem das Mobiltelefon bewegt. Dies hat zur Folge, dass ein ruhendes Mobiltelefon, welches unter Umständen nicht einmal im Griffbereich seines Besitzers ist, sondern beispielsweise in seinem Fahrzeug zurückgelassen worden ist, nicht zusätzliche Signale versendet, die verarbeitet werden müssen.
  • Andererseits ist es auch möglich, dass ein Signal eines weiteren Mobiltelefons, welches in einem ruhenden Fahrzeug angeordnet ist, durch die Auswerteeinrichtung ausgewertet wird. Wird ein derartig ruhendes oder geparktes Fahrzeug erkannt und nähert sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer einem derartigen ruhenden Fahrzeug an, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass der Verkehrsteilnehmer für den Fahrer eines sich ebenfalls nähernden Fahrzeugs nicht sichtbar ist, da der Verkehrsteilnehmer durch das ruhende Fahrzeug abgedeckt sein kann und beispielsweise zwischen zwei geparkten Fahrzeugen auf die Fahrbahn treten kann. Dieser Kollisionsgefahr kann durch Berücksichtigung eines dem ruhenden oder geparkten Fahrzeug zugeordneten Mobiltelefons Rechnung getragen werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
    • Fig. 1
    zeigt die Trajektorien eines Fahrzeugs und eines Verkehrsteilnehmers mit einer Auswertehistorie und zukünftigen Trajektorien in schematischer Darstellung.
    Fig. 2
    zeigt in einem schematischen Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes Verfahren.
    Fig. 3
    zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit einem ad-hoc-Netzwerk zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    Fig. 4
    zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das ad-hoc-Netzwerk gemäß Fig. 3.
    Fig. 5
    zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit einem zellularen Netzwerk mit zentraler Berechnung einer Gefahrensituation in einer zentralen ortsfesten Auswerteeinrichtung.
    Fig. 6
    zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das zellulare Netzwerk mit zentraler Auswerteeinrichtung gemäß Fig. 5.
    Fig. 7
    zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit zellularen Netzwerken mit einer Auswertung in einer in einem Fahrzeug angeordneten Auswerteinrichtung.
    Fig. 8
    zeigt ein schematisches Blockschaltbild für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Auswertung in der in dem Fahrzeug angeordneten Auswerteinrichtung gemäß Fig. 7.
    FIGURENBESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Erfindung findet Einsatz zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug 1, insbesondere einem Kraftfahrzeug, und einem weiteren Verkehrsteilnehmer 2, bei dem es sich insbesondere um einen nicht-motorisierten Verkehrsteilnehmer handelt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird im Folgenden davon ausgegangen, dass es sich bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer 2 um einen Fußgänger 3 handelt. Durchaus möglich ist allerdings, dass es sich bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer 2 beispielsweise auch um einen Radfahrer oder ein weiteres Fahrzeug handelt. Der Fußgänger 3 führt ein Mobiltelefon 4 mit sich.
  • Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 sowie den Fußgänger 3 mit Mobiltelefon 4 zu einem aktuellen Zeitpunkt t2 einer Verkehrssituation. Zum Zeitpunkt t2 ist die Position des Fahrzeugs 1 mit dem Positionsvektor x(t2) beschrieben, während die Position von Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 mit dem Positionsvektor y(t2) beschrieben ist. Zu einem vorangegangenen Zeitpunkt t1 hat sich das Fahrzeug an einer Position x(t1) befunden, während sich zu diesem Zeitpunkt Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 an einer Position y(t1) befunden haben. Nach dem Zeitpunkt t2 bewegt sich das Fahrzeug 1 entlang einer geschätzten Trajektorie 5, während sich Fußgänger 3 und Mobiltelefon 4 entlang einer geschätzten Trajektorie 6 bewegen. Zu einem zukünftigen Zeitpunkt t3 einer möglichen Kollision besitzen die Trajektorien 5, 6 einen minimalen Abstand 7, welcher dem Betrag der Differenz der Positionsvektoren y(t3) - x(t3) entspricht. Unter der Annahme, dass die geschätzten Trajektorien 5, 6 die tatsächlichen Trajektorien widerspiegeln, repräsentiert ein Abstand 7 von 0 oder unterhalb der Abmessungen von Fahrzeug 1 und Fußgänger 3 eine Kollision zwischen Fahrzeug 1 und Fußgänger 3.
  • Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild für ein mögliches erfindungsgemäßes Verfahren. In dem erfindungsgemäßen Verfahren sendet das Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 ein Signal 8, welches einzelne Messpunkte 9, 10, nämlich die Positionsvektoren y(t1) und y(t2) beinhalten kann. In einem Verfahrensschritt 11 wird in einer Auswerteeinrichtung 12 das Signal 8 und werden insbesondere die Messpunkte 9, 10 aufgenommen und gespeichert. Auf Grundlage der Messpunkte 9, 10 werden in einem Verfahrensschritt 13 Bewegungsgrößen durch die Auswerteeinrichtung 12 ermittelt. Im einfachsten Fall ergibt sich eine Geschwindigkeit y mit y = y t 2 - y t 1 t 2 - t 1 .
    Figure imgb0001
  • Selbstverständlich kann bei dem Vorliegen von mehr als zwei Messpunkten eine verbesserte Approximation der Bewegungsgröße erfolgen, die beispielsweise auch eine Beschleunigung oder Verlangsamung des Fußgängers 3 berücksichtigen kann. Die Bewegungsgröße 14 kann hier wie zuvor erläutert als eine Art Vektor ermittelt werden, wobei ebenfalls möglich ist, dass die Bewegungsgröße 14 einerseits den Betrag der Geschwindigkeit des Fußgängers 3 angibt sowie andererseits dessen Richtung, ggf. unter ergänzendem Hinweis auf eine mögliche zukünftige Geschwindigkeitsänderung und eine Richtungsänderung.
  • In einem anschließenden Verfahrensschritt 15 wird aus der Bewegungsgröße 14 dann eine geschätzte Trajektorie 6 ermittelt, in welcher von der Position y(t2) auf eine zukünftige Position extrapoliert wird, wobei für die zukünftige Bewegung eine Fortsetzung entsprechend der Bewegungsgröße 14, ggf. unter Beschleunigung oder Abbremsung oder Richtungsänderung, vorausgesetzt wird. Die geschätzte Trajektorie 6 bildet dann eine Eingangsgröße für einen Verfahrensschritt 16, der in der Auswerteeinrichtung 12 ausgeführt wird. Parallel erfolgt in der Auswerteeinrichtung 12 in einem Verfahrensschritt 17 eine Ermittlung der geschätzten Trajektorie 5 für das Fahrzeug 1. Für die Ermittlung der geschätzten Trajektorie 5 gibt es vielfältige Möglichkeiten: Hierzu kann ebenfalls eine Berücksichtigung eines zurückliegenden Positionsvektors x(t1) erfolgen, aus welchem beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder eine Richtung des Fahrzeugs 1 abgeleitet wird. Selbstverständlich können in dem Fahrzeug 1 ohnehin vorhandene Informationen, beispielsweise von einem CAN-Bus, berücksichtigt werden. Ebenfalls möglich ist, dass in dem Verfahrensschritt 17 weitere Informationen 18 zur Bestimmung der Trajektorie 5 berücksichtigt werden. Hierbei kann es sich um Informationen über den Betriebszustand des Kraftfahrzeugs handeln, beispielsweise die Betätigung eines Blinkers, welche eine zukünftige Krümmung der Trajektorie 5 indiziert, Informationen eines Kartensystems, aus welchem eine zukünftige Kurvenfahrt ableitbar ist, die Fahrtroutenplanung des Navigationssystems, welche an einer Kreuzung eine Vorhersage ermöglicht, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder rechts abbiegt und Ähnliches. In dem Verfahrensschritt 16 wird dann für beliebige zukünftige Zeitpunkte t > t2 der Abstand der Positionsvektoren x(t), y(t) in Abhängigkeit der Zeit t ermittelt, wobei sich der Abstand 7 aus dem Betrag der Differenz der Positionsvektoren x - y ergibt. Das Minimum einer Vielzahl derartiger ermittelter Abstände 7 für unterschiedliche Zeitpunkte t > t2 gibt den zukünftig geschätzten minimalen Abstand 7 von Fahrzeug 1 und Fußgänger 3 wieder. Der minimale Abstand 7 wird dann übergeben an einen Verfahrensschritt 19, in dem geprüft wird, ob ein minimaler Abstand 7 kleiner ist als ein vorgegebener Mindestabstand. Hierbei kann der Mindestabstand abhängig sein von der Auswerteeinrichtung 12 zugeführten Informationen 20. Beispielsweise kann ein größerer Mindestabstand berücksichtigt werden, wenn den Informationen 20 entnommen werden kann, dass die Fahrbahn nass ist. Eine derartige Information kann beispielsweise aus der Betätigung eines Scheibenwischers abgeleitet werden oder aus einem ABS-Regelsystem oder einem Schlupf-Regelsystem. Ebenfalls möglich ist, dass die Informationen 20 Aufschluss darüber geben, dass der Fußgänger 3 ein vermindertes Reaktionsvermögen hat oder der Fahrer des Fahrzeugs 1 bereits ermüdet ist, was ebenfalls für einen vergrößerten Mindestabstand sprechen kann, der einzuhalten ist, um zuverlässig eine Kollision zu vermeiden.
  • Entsprechend dem Vergleich mit dem Mindestabstand wird einem Verfahrensschritt 21 ein Kollisionsindikator 22 zugeführt, welcher im einfachsten Fall ein binäres Signal "Kollision droht" oder "Kollision droht nicht" ist. Ebenfalls möglich ist, dass der Kollisionsindikator 22 die Wahrscheinlichkeit oder Größe der Gefahr einer Kollision, bspw. auf einer Skala von 1 bis 10, beinhaltet. In dem Verfahrensschritt 21 wird dann eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst, die beispielsweise in einem optischen Warnhinweis, einem akustischen Warnhinweis oder einem spürbaren Warnhinweis, insbesondere einer Vibration, bestehen kann. Ebenfalls möglich ist, dass die in dem Verfahrensschritt 21 ausgelöste kollisionsvermeidende Aktion in einem Eingriff in den Antriebsstrang besteht.
  • Als optionaler weiterer Verfahrensschritt 23 kann sich anschließen, dass von der Auswerteeinrichtung 12 ein Signal an den Fußgänger über das Mobiltelefon 4 und/oder an Fahrzeuge in der Umgebung gesendet wird, um auch den Fußgänger oder andere Fahrzeuge entsprechend zu warnen.
  • Fig. 3 zeigt eine mögliche Verkehrssituation, bei welcher sich ein Fahrzeug 1 entlang einer Straße bewegt, an deren Rand Fahrzeuge 24, 25 geparkt sind. Jenseits der Fahrbahn befinden sich mehrere Fußgänger, die sich jeweils in unterschiedliche Richtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, wobei die Geschwindigkeit mit der Länge des dargestellten Richtungsvektors symbolisiert ist, während die Richtung mit der Ausrichtung der Richtungsvektoren korreliert. In Fig. 3 ist lediglich ein relevanter Fußgänger 3 mit der zugeordneten zukünftigen Trajektorie 6 dargestellt, dessen Trajektorie 6 voraussichtlich die Trajektorie 5 des Fahrzeugs 1 kreuzen wird. Nicht als relevant erkannte Fußgänger sind mit dem Bezugszeichen 3' gekennzeichnet. Der Fußgänger 3 wird offensichtlich zwischen den geparkten Fahrzeugen 24, 25 auf die Fahrbahn treten, so dass der Fußgänger 3 für den Fahrer des Fahrzeugs 1 mit weiterer Annäherung an die Fahrzeuge 24, 25 durch das Fahrzeug 24 abgedeckt sein wird.
  • Fig. 4 zeigt kursorisch ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem eine ad-hoc-Funkverbindung 26 zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fußgänger 3 bzw. dessen Mobiltelefon 4 hergestellt wird. In einem Verfahrensschritt 27 erfolgt eine Datenübertragung zwischen dem Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 und dem Kraftfahrzeug 1, wobei in diesem Fall die Auswerteeinrichtung 12 in dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist. Neben dem in Fig. 3 gekennzeichneten Fußgänger 3 erfolgt zunächst auch eine Übertragung entsprechend der Daten von den anderen in Fig. 2 erkennbaren Fußgänger 3'. In dem folgenden Verfahrensschritt 28 sondert die Auswerteeinrichtung 12 die Fußgänger 3' aus, für die die Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug 1 vernachlässigbar ist. Diese Art "Filterung" erfolgt anhand der von den Fußgängern 3' übermittelten Daten, insbesondere dem Abstand zur Fahrbahn, die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung der Fußgänger 3'. Ebenfalls Berücksichtigung finden kann hierbei ein Reaktionsvermögen für den Fußgänger 3'. Hingegen wird durch die Auswerteeinrichtung 12 der mindestens eine Fußgänger 3 identifiziert, für den eine tatsächlich relevante Kollisionsgefahr besteht. Für diesen mindestens einen Fußgänger 3 wird dann in einem Verfahrensschritt 29 eine kollisionsverhindernde Aktion ausgelöst.
  • Einen etwas anderen Aufbau zeigt Fig. 5, für welche in einer zentralen Auswerteeinrichtung 28, insbesondere in einer Mobiltelefonzentrale, die Auswertung erfolgt. In diesem Fall erfolgt in einem Verfahrensschritt 40 eine Übertragung von Daten von dem Fußgänger 3 (und anderen Fußgängern 3') zu einer Basisstation 30. In dem Verfahrensschritt 31 werden die erhaltenen Informationen von der Basisstation 30 an die zentrale Auswerteeinrichtung 28 übermittelt. In der zentralen Auswerteeinrichtung 28 erfolgt im Verfahrensschritt 32 dann die bereits zuvor erläuterte Filterung, also die Selektion der Fußgänger 3, welche eine tatsächliche Kollisionsgefahr begründen, und die Aussonderung der Fußgänger 3', für welche keine tatsächliche Kollisionsgefahr besteht. In dem Verfahrensschritt 33 wird dann das Ergebnis der zuvor erläuterten Auswertung, nämlich beispielsweise eine Identifikation eines Orts, an welchem sich die Trajektorien des Fußgängers 3 und des Fahrzeugs 1 möglicherweise schneiden, oder ein Kollisionsindikator 28, an die Basisstation 30 übertragen. In dem Verfahrensschritt 34 werden dann diese Informationen von der Basisstation 30 an den Mobiltelefonempfänger des Fahrzeugs 1 übertragen. Schließlich wird in dem Verfahrensschritt 35 eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst.
  • Für das in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellte Verfahren erfolgt in dem Verfahrensschritt 36 eine Übertragung von Daten von dem Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 an die Basisstation 30. Im folgenden Verfahrensschritt 37 werden die Informationen von der Basisstation 30 an das Mobilfunkgerät des Fahrzeugs 1 übertragen. Im Verfahrensschritt 38 erfolgt in der Auswerteeinrichtung 12, die in diesem Fall in dem Fahrzeug 1 angeordnet ist, die Auswertung, welche Personen 3, 3' sich in der Nähe des Fahrzeugs 1 befinden und für welche Personen 3 eine hinreichende Kollisionsgefahr besteht. Schließlich wird in dem Verfahrensschritt 39 von dem Fahrzeug 1, nämlich von der Auswerteeinrichtung 12 desselben, eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst.
  • Parameter, welche das Reaktionsvermögen des Fußgängers 3 und/oder des Fahrers des Fahrzeugs 1 beschreiben, können manuell in das Mobiltelefon 4 des Fußgängers 3 oder die Auswerteeinrichtung 12, 28 eingegeben werden. Beispielsweise kann das Reaktionsvermögen mit dem Alter der Person korrelieren, so dass das Alter manuell in das Mobiltelefon 4 oder die Auswerteeinrichtung 12, 28 eingegeben werden kann. Ebenfalls möglich ist, dass eine automatische Ermittlung eines Reaktionsvermögens erfolgt, beispielsweise durch Beurteilung des Wachheitsgrads des Fahrers des Fahrzeugs 1, durch Beurteilung der Dauer, die der Fahrer bereits am Steuer sitzt, und/oder das Bewegungsverhalten von Fahrzeug 1 oder Fußgänger 3. Ein derartiges Reaktionsvermögen kann bei einer Bemessung des Mindestabstands in dem Verfahrensschritt 19 Berücksichtigung finden.
  • Für die Kommunikation zwischen Fahrzeug 1 und Mobiltelefon 4 können sowohl heutige zellulare Funktechnologien wie GSM, GPRS, EDGE, UMTS und HSDPA eingesetzt werden als auch zukünftige Weiterentwicklungen wie LTE und NGMN. Ebenfalls Einsatz finden können ad-hoc-Funknetzwerke wie beispielsweise WLAN, Blue Tooth, WiMax und andere. Eine Positionsermittlung kann beispielsweise mittels GPS, später auch über Galileo erfolgen, die auf einer Berechnung von Laufzeiten von Signalen beruhen. Ebenfalls sind Kombinationen der genannten Techniken möglich, insbesondere um eine höhere Genauigkeit zu erzielen bzw. um eine Überprüfung der festegestellten Daten durchzuführen, falls dieses erforderlich sein sollte.
  • Die Daten werden in IP-Paketen oder anderen geeigneten Datenpaketen an die Auswerteeinrichtung 12, 28 übertragen. Inhalte der Pakete sind beispielsweise Positionen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Richtungen und Änderungen der vorgenannten Größen sowie Hinweise in Verbindung mit dem Reaktionsvermögen.
  • Das Reaktionsvermögen oder die Reaktionsdynamik des Fahrers des Fahrzeugs 1 bzw. des Fußgängers 3 kann vom Nutzer, einer dritten Person oder automatisch bestimmt werden. Hierbei können auch die physiologischen Grundgegebenheiten und Gesetzmäßigkeiten berücksichtigt werden. Ebenfalls möglich ist die Berücksichtigung medizinischer Informationen, welche dem System beispielsweise durch Eingabe zur Verfügung gestellt werden. Bei automatischer Ausgestaltung kann es möglich sein, dass das System den Fahrer oder Fußgänger beobachtet und sich an der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit oder maximalen Beschleunigung orientiert. Bei Eingabe durch den Benutzer des Mobiltelefons selber können Grunddaten wie Gewicht, Alter, eigene Einschätzung der Dynamik, Informationen wie ein "Hinken" und Ähnliches manuell eingegeben werden. Beispielsweise kann für die Bewertung des Reaktionsvermögens eines Fußgängers dessen in der Auswertehistorie erreichte maximale Geschwindigkeit herangezogen werden. Die Geschwindigkeit eines Fußgängers kann beispielsweise im Bereich von 0,625 m/s bis 12,5 m/s angenommen werden. Dieser Bereich kann in zehn Einheiten unterteilt werden, die Kategorisierungseinheiten bilden und denen eine Skale von 1 bis 10 zugeordnet wird. Hierbei entspricht die Zahl 1 dem niedrigsten Wert, während die Zahl 10 dem höchsten Wert der maximalen Geschwindigkeit entspricht. Die Abstufung zwischen 1 und 10 kann linear oder nicht linear verlaufen. Die Möglichkeit einer Richtungsänderung für den Fußgänger kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fußgängers angenommen werden. Je langsamer ein Fußgänger sich fortbewegt, desto schneller kann auch eine Richtungsänderung vorgenommen werden. Herbei kann eine Richtungsänderung von bis zu 180° berücksichtigt werden, wenn sich der Fußgänger langsam genug bewegt. Ähnlich der Möglichkeit die Bewegungsrichtung zu ändern verhält es sich auch mit der Möglichkeit der Verzögerung, also eines Abbremsens. Auch hier wird eine Skala von 1 bis 10 angenommen, die in Abhängigkeit von der aktuellen Bewegungsgeschwindigkeit steht. Je schneller sich ein Fußgänger fortbewegt, desto länger dauert es, bis dieser auf eine Geschwindigkeit von 0 m/s abbremst. Alle Informationen werden nur an die Auswerteeinrichtung 12, 28 übertragen, jedoch in keiner anderweitig auswertbaren Form, so dass daraus geschlossen werden könnte, welcher Nutzer des Systems welchen gesundheitlichen Status im Detail hat. Es wird eine Unterteilung in verschiedene Kategorien durchgeführt, welcher Reaktionsdynamik die jeweilige Person unterliegt. Des Weiteren wird ein kurzzeitiges Bewegungsprofil für die Auswertehistorie erstellt, welches zur Darstellung der Bewegungshistorie dient, die wiederum zur Auswertung einer Vorhersage genutzt wird, wie sich der Fußgänger möglicherweise weiterbewegen wird. Diese Bewegungshistorie bildet einen kurzen Zeitraum vor dem aktuellen Zeitfenster ab. Diese Daten werden mit Hilfe einer Reihe von Positionsdaten gespeichert. Es kann auch ein Merkmal im Profil mit aufgenommen werden, welches die allgemeine Häufigkeit und Spontaneität eines Fußgängers wiedergibt, die Richtung plötzlich und unvorhergesehen zu wechseln.
  • Möglich ist, dass eine Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 eine erneute Filterung erfordert und eine erneute Bestimmung der Trajektorie 5 des Fahrzeugs 1, welche unter Umstände auf andere kollisionsgefährdete Fußgänger 3 führt.
  • Ebenfalls möglich ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise zur Vermeidung von Suiziden im Bereich von Zugstrecken. Hier stellt der Zug das erfindungsgemäße Fahrzeug dar, während sich die gefährdete Person mit ihrem Mobiltelefon in einem für den Suizid prädestinierten Bereich aufhält, bspw. im Bereich einer Brücke. Hierbei können Bereiche der Zugstrecke nach ihrem Gefahrenpotenzial bewertet sein - ergibt eine Auswertung der Auswertehistorie, dass sich eine Person für einen längeren Zeitraum in einem besonders gefährdeten Bereich aufhält, kann dies als Hinweis auf eine große Kollisionsgefahr gewertet werden.
  • Alternativ kann das Fahrzeug als Zug ausgebildet sein, während der weitere Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug mit Mobiltelefon ist, welches sich einem unbeschrankten Bahn-übergang annähert.
  • Für die Ausbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs als Zug ist die Abschätzung der zukünftigen Trajektorie besonders einfach, da durch das Gleis die Richtung vorgegeben ist und lediglich einer Erfassung von Beschleunigung, Geschwindigkeit und/oder Position erforderlich ist. BEZUGSZEICHENLISTE
    1 Fahrzeug 31 Verfahrensschritt
    2 Verkehrsteilnehmer 32 Verfahrensschritt
    3 Fußgänger 33 Verfahrensschritt
    4 Mobiltelefon 34 Verfahrensschritt
    5 Trajektorie 35 Verfahrensschritt
    6 6Trajektorie 36 Verfahrensschritt
    7 7Abstand 37 Verfahrensschritt
    8 Signal 38 Verfahrensschritt
    9 Messpunkt 39 Verfahrensschritt
    10 Messpunkt 40 Verfahrensschritt
    11 Verfahrensschritt
    12 Auswerteeinrichtung
    13 Verfahrensschritt
    14 Bewegungsgröße
    15 Verfahrensschritt
    16 Verfahrensschritt
    17 Verfahrensschritt
    18 Information
    19 Verfahrensschritt
    20 Information
    21 Verfahrensschritt
    22 Kollisionsindikator
    23 Verfahrensschritt
    24 Fahrzeug
    25 Fahrzeug
    25 Funkverbindung
    27 Verfahrensschritt
    28 Auswerteeinrichtung
    29 Verfahrensschritt
    30 Basisstation

Claims (21)

  1. Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem Fahrzeug (1) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem nicht motorisierten Verkehrsteilnehmer wie ein Fußgänger (3) oder ein Radfahrer, bei dem
    a) ein Mobiltelefon (4), welches der weitere Verkehrsteilnehmer mit sich führt, ein Signal (8) aussendet, welches eine Position des weiteren Verkehrsteilnehmers indiziert,
    b) eine Auswerteeinrichtung (12; 28) das die Position indizierende Signal (8) des Mobiltelefons (4) für eine Auswertehistorie erfasst,
    c) die Auswerteeinrichtung (12; 28) über die Auswertehistorie eine Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt,
    d) die Auswerteeinrichtung (12; 28) aus
    da) der Schätzung für eine zukünftige Position des weiteren Verkehrsteilnehmers und
    db) einer Schätzung für eine zukünftige Position des Fahrzeugs (1)
    eine Bewertung einer Kollisionsgefahr vornimmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    e) über einen Beschleunigungssensor des Mobiltelefons (4), welcher eine Bedienung des Mobiltelefons ermöglicht, die Beschleunigung des weiteren Verkehrsteilnehmers erfasst wird und
    f) eine kollisionsvermeidende Aktion ausgelöst wird, wenn der Abstand (7) der Trajektorien (5, 6) des weiteren Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs (1) einen Mindestabstand unterschreitet, wobei der Mindestabstand von der von dem Beschleunigungssensor des Mobiltelefons erfassten Beschleunigung abhängig ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mobiltelefon (4) apriori erfasste Kontextinformationen hinsichtlich des weiteren Verkehrsteilnehmers abgelegt sind und der Mindestabstand von den a priori erfassten Kontextinformationen abhängig ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) mit einer Berücksichtigung der Auswertehistorie ein Reaktionsvermögen für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt und der Mindestabstand von dem ermittelten Reaktionsvermögen des weiteren Verkehrsteilnehmers abhängig ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteinrichtung (12; 28) das Signal (8) des Mobiltelefons (4) für mindestens zwei zeitlich voneinander getrennte Messpunkte (9, 10) ausgewertet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) mit einer Berücksichtigung der Auswertehistorie oder der Messpunkte (9, 10) einen Bewegungszustand für den weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12, 28) einen Bewegungszustand für das Fahrzeug (1) berücksichtigt oder ermittelt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung der Auswertehistorie, insbesondere der Messpunkte (9, 10), eine Trajektorie (6) für eine zukünftige Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers ermittelt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) zur Ermittlung der Trajektorie (6) für eine zukünftige Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers Umgebungsdaten berücksichtigt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung von Betriebsdaten des Fahrzeugs eine Trajektorie (5) für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) ermittelt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) unter Berücksichtigung eines Navigationssystems eine Trajektorie (5) für eine zukünftige Bewegung des Fahrzeugs (1) ermittelt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Bewertung einer Kollision ein Abstand (7) der zukünftigen Trajektorien (5, 6) des weiteren Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs (1) ausgewertet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand von einem Zustand der Fahrbahn abhängig ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) beim Empfang von Signalen (8) mehrerer Mobiltelefone (4) von mehreren Verkehrsteilnehmern eine Auswahl relevanter Signale, insbesondere unter Berücksichtigung
    a) der a-priori erfassten Kontextinformationen für die den Mobiltelefonen zugeordneten weiteren Verkehrsteilnehmer,
    b) der erfassten Beschleunigungen der den Mobiltelefonen zugeordneten weiteren Verkehrsteilnehmer und/oder
    c) des Reaktionsvermögens der den Mobiltelefonen zugeordneten weiteren Verkehrsteilnehmer
    vornimmt.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion ein sensitives Warnsignal für den Fahrer des Fahrzeugs (1) aufweist, insbesondere ein akustische Warnsignal, ein optisches Warnsignal oder ein spürbares Warnsignal.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion einen automatischen Eingriff in den Betriebszustand des Fahrzeuges (1) aufweist.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignals an mindestens ein benachbartes Fahrzeug beinhaltet.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kollisionsvermeidende Aktion das Senden eines Warnsignales an das Mobiltelefon (4) des weiteren Verkehrsteilnehmers beinhaltet.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12; 28) das Signal (8) des Mobiltelefons (4) je nach der Position des Fahrzeugs (1) mit unterschiedlicher Intensität auswertet.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (8) des Mobiltelefons (4) auf Anforderung eines Fahrzeuges (1) in der Nähe des weiteren Verkehrsteilnehmers gesendet wird.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (8) des Mobiltelefons (4) nur gesendet wird, wenn sich der weitere Verkehrsteilnehmer und mit diesem das Mobiltelefon (4) bewegt.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal (8) eines weiteren Mobiltelefons (4), welches in einem ruhenden Fahrzeug angeordnet ist, durch die Auswerteeinrichtung (12; 28) ausgewertet wird.
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