WO2018091508A1 - Kollisionsvermeidung durch vermessung des wegstreckenverlaufs eines fahrzeugs - Google Patents

Kollisionsvermeidung durch vermessung des wegstreckenverlaufs eines fahrzeugs Download PDF

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WO2018091508A1
WO2018091508A1 PCT/EP2017/079281 EP2017079281W WO2018091508A1 WO 2018091508 A1 WO2018091508 A1 WO 2018091508A1 EP 2017079281 W EP2017079281 W EP 2017079281W WO 2018091508 A1 WO2018091508 A1 WO 2018091508A1
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vehicle
collision
rail vehicle
course
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PCT/EP2017/079281
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Christian KLIER
Navid Nourani-Vatani
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • 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 detecting a col ⁇ lision obstacle.
  • the invention relates to a automa ⁇ tanalysises collision warning system.
  • Driver assistance systems and technologiestechnik für Technolo ⁇ need information on the future path and the future to which movement trajectory of a vehicle to function op ⁇ timal.
  • An example of such a system is for example a head-on collision avoidance system, wel ⁇ ches is used to detect objects ahead of the vehicle, which may result in a collision.
  • a difficulty in the detection is to determine whether an object is outside a route and is therefore safe, so that in this case no warning ⁇ signal should be output.
  • the problem is that the routes are not always straight and without ei ⁇ ne knowledge of the route it is not possible to decide whether an object located in front of a vehicle, which is possibly positioned directly on a future route or slightly offset to a collision Doomed? ⁇ things can not or. In many situations, no precise information about the course of the route in front of a vehicle is available. Even if a very accurate map is available, accurate self-localization in the map is not easy. Thus, in such cases, any object that appears in front of a vehicle causes a collision warning. This Phenom ⁇ nomen occurs with conventional collision warning systems be ⁇ Sonder frequently. There is therefore the problem of making an automatic collision warning to the effect ⁇ reliable that rarely cause false alarms, yet the security of the system is assured.
  • This object is achieved by a method for detecting a collision obstacle according to claim 1 and by an automated collision warning system according to claim 11.
  • first sensor data are detected by a ⁇ To dicas Symposium of a vehicle by means of a sensor unit.
  • the surrounding area includes an area in front of the vehicle. This front of the vehicle located Be ⁇ rich should definitely take the area of the direction of travel to ⁇ .
  • the surrounding area also includes sections located on the right and left of the direction of travel and areas located laterally to the vehicle.
  • the surrounding area may also include areas located on the left and right behind the vehicle. For example, a moving collision object may start to overtake or be in collision with a turning maneuver of the vehicle.
  • the course of the traveled by the vehicle track is averaged ⁇ .
  • the Posi ⁇ tion of road or trail markers are determined. Then define said ⁇ Posi tions of the marks the course of the travel path currently being used by the vehicle.
  • a vehicle for example, a road vehicle or a rail vehicle may be used.
  • the sensor-based detection of the course of the travel path of the vehicle can take place, for example, with the aid of sensors arranged on the respective vehicle.
  • the sensor data can also be determined with the aid of stationary sensors arranged on the track side, which are integrated in a track-side monitoring system. that can communicate with the vehicle.
  • the sensor data Kings ⁇ nen also covered by other approaching vehicles who ⁇ .
  • the determination of the course of the travel path can take place both in the vehicle itself and externally, for example in a foreign approaching vehicle or in a trackside monitoring device. If sensor data or position data relating to the course of the travel path are determined ex ⁇ tern, if appropriate, appropriate information between individual vehicles or between the trackside infrastructure and the relevant vehicle are transmitted.
  • a guideway may also include a rail track, whose course is defined by the position of rails, sleepers and upper ⁇ lines. Furthermore, a position of an object detected with the aid of the sensor data in the detected surrounding area is also determined. The position of the object can be determined for example by a directional and Abstandsbestim ⁇ mung based on the sensor data. Subsequently, it is checked on the basis of the position of the object and the determined course of the travel path of the vehicle, whether the object is a collision obstacle. If it is the object is a stationary object, the object is classified as Kollisionshin ⁇ obstacle when it is on the path of the driving ⁇ zeugs.
  • the object is moving, so need in checking whether there is a collision obstacle to the object, in addition, the speed and possibly also the Be ⁇ acceleration and the movement direction of the object and the speed and optionally the acceleration of the vehicle are taken into account , Finally, in the event that the object is a collision obstacle, issued a warning.
  • the automated collision warning system for a vehicle comprises a sensor unit for detecting Sen ⁇ sor schemes of an area surrounding the vehicle.
  • the sensor unit may comprise, for example, sensors with which the direction and the distance of objects can be determined.
  • Part of the automated collision warning system according to the invention ⁇ is also a guideway detection unit for determining the course of the traveled by the vehicle driving ⁇ way based on the detected sensor data.
  • the SSE erfindungsgemä- automated collision warning system comprising a repo ⁇ sition-determining unit for determining a position of an object in the captured surrounding area.
  • the erfindungsge ⁇ Permitted automated collision warning system also has a test unit for checking whether the object is a collision obstacle, on. The test is based on the position of the object and the determined course of the travel path of the vehicle.
  • automatic ⁇ catalyzed collision warning system of the invention comprises a warning unit for outputting ei ⁇ nes warning in the event that the object represents a collision onshindernis.
  • the sensory detection of the Ver ⁇ run of the travel path of the vehicle can be carried out, for example, by means of which is arranged on the respective vehicle sensors.
  • the sensor data can also be determined with the aid of stationary sensors arranged on the track side, which are integrated in a track-side monitoring system that can communicate with the vehicle.
  • the sensor unit would be at least externally, that is not arranged in the Subject Author ⁇ fenden vehicle, but stationary.
  • the sensor data can also be detected by foreign approaching vehicles .
  • the determination of the profile of the vehicle path can be effected both in the vehicle itself as well as externally in ⁇ play in a foreign approaching vehicles or in a trackside monitoring equipment. In this case, so could a single sensor unit for Monitoring the infrastructure of several vehicles serve and be arranged only in one of the vehicles concerned.
  • sensor data or position data relating to the course of the travel path are determined externally, then if appropriate, corresponding information is transmitted between individual vehicles or between the trackside infrastructure and the relevant vehicle.
  • the travel path determination unit, the object position-He ⁇ averaging unit, the test unit and the warning unit may be, for example, that is arranged stationarily in the infrastructure or in another vehicle externally. In the latter two cases, a communication must then be carried out for the transmission of corresponding information to the vehicle to be warned.
  • Some essential components of the automatic ⁇ tarraen collision warning system according to the invention can be in the form of software components. This particularly concerns the path detection unit, the object position-Discovery ⁇ unit and the test unit.
  • these components can also be partly realized, in particular in the case of particularly fast calculations, in the form of software-supported hardware, for example FPGAs or the like.
  • a largely software implementation has the advantage that even previously used automated collision ⁇ warning systems can be retrofitted in a simple way by a software update to work in the manner of the invention.
  • a Compu ⁇ program product which is directly loadable into a memory of an automated collision warning system, comprising program code sections for all the steps of erfindungsge ⁇ MAESSEN method when the program is executed in the auto ⁇ mated collision warning system to execute.
  • Such a computer program product may, if necessary, additional ingredients such as a Dokumen ⁇ tation and / or additional components include hardware Comp ⁇ components, such as hardware keys (dongles, etc.) to the groove ⁇ wetting of the software, in addition to the computer ⁇ program.
  • ⁇ play serve a memory stick, a hard disk or an Other pe ⁇ ger portable or permanently installed media on which the by a computer unit readable and aus ⁇ feasible program sections of the computer program are saved ⁇ chert.
  • the computer unit may have one or more cooperating microprocessors or the like for this purpose.
  • a wireless transmission of Computerpro ⁇ program is possible.
  • the position of the object and the determined course of the travel path of the vehicle are particularly preferably compared during the checking step.
  • Ver ⁇ driving the movement of the Whether ⁇ jekts and preferably the moving direction of the object it averages ⁇ based on the sensor data. Is the sensor data using the detected object in motion, it must for determining a collision hazard ⁇ a time-dependent position of the object determined ⁇ the. When a uniform motion, it suffices to know a refreshes ⁇ elle position, the movement direction and speed, to determine a position of the object as a function of time. If the vehicle itself in loading ⁇ movement, a Real ⁇ tivfest is determined to the vehicle by the sensors of the vehicle. In this case, data regarding the current position and the current movement of the vehicle is needed to determine an absolute position of the object as a function of time.
  • Wei ⁇ terhin also needs the current motion data of the vehicle so ⁇ such as its current location, to determine a zeitab ⁇ dependent position of the vehicle itself and to consider whether the position of the vehicle and the object to be ir- quietly a point in the future the same or at least close to each other so that a risk of collision can be assumed ⁇ .
  • a threshold or permissible minimum value for a distance of the object from the vehicle can be predetermined in advance, and in the event that it is determined that this minimum value is undershot, a collision warning is output.
  • several step-like fixed threshold values can be set, whereby an overrun of the individual stages includes ⁇ Kunststoffliche messages and / or automated responses of the system.
  • the risk of collision can be determined on the basis of continuous distance values and displayed ⁇ to. In this variant is therefore determined at the test step based on the movement of the object, the direction of movement of the object, the current position and the current movement of the accelerator ⁇ zeugs whether it is likely to be a collision between the vehicle and the object.
  • the determination of the movement of the vehicle and of the object may include, for example, the determination of its speed.
  • the determination of its speed For a clarification of the collision prediction also the currently measured acceleration of the object
  • the procedural ⁇ Rens course of traveled by the vehicle driving path ⁇ is additionally determined on the basis of a self-location of the accelerator ⁇ schws known in advance route information.
  • the current position of the vehicle can with the route information to be associated, that is, the current Posi tion ⁇ determined on a pre-set route ⁇ the.
  • the course of a current route to be traveled by the vehicle can also be determined.
  • a redundant determination of the course of the driving ⁇ path of the vehicle is reached.
  • the course of driving ⁇ reasonably can use the self-localization of the vehicle and the previously known route data still determined who ⁇ the, so that increased security in the detection of a collision of an object is achieved with the vehicle.
  • the previously known route information is obtained on the basis of a high-resolution map.
  • a high-resolution map can be advantageous in a Application of a high-resolution map a higher accuracy of the determination of a collision hazard can be achieved, so that even in the absence of sensorial detection of the course of the vehicle travel accurate collision detection is possible and erroneous warnings can be avoided.
  • a determination of the adoptedrou ⁇ te at a junction on the basis of the current speed of the vehicle Geschwin ⁇ can be determined. Because at a high speed, a change of direction is not possible or too risky, so that in this case a maintenance of the direction of travel can be assumed. Conversely, it can be assumed shortly before a turn in egg ⁇ ner strong reduction in the speed of the vehicle that a RICH imminent tung alternately.
  • Ver ⁇ driving at least one of the following technologies is used for self-location of the vehicle:
  • Mobi le ⁇ transmitting / receiving devices can be a cell in which they happen to be, assign and locate that.
  • Local transmission / reception systems include, for example, RFID systems, beacon systems and others on short-range com munication ⁇ based devices.
  • Sensor-based technologies include imaging systems or with additional emission units equipped syste ⁇ me, such as LIDAR and radar.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a path on which a vehicle moves with a collision warning system according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a flow chart, which illustrates a method for detecting a collision obstacle according to an embodiment of the invention ⁇ example,
  • FIG. 3 shows a flow chart, which illustrates a method for detecting a collision obstacle according to an alternative embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a Kollisionswarnsys ⁇ tems according to an embodiment of the invention.
  • a driveway 10 is shown, on which a road vehicle 11 moves.
  • the road vehicle 11 comprises a collision warning system 40 with a sensor unit 12 with which it scans a surrounding area Bu lying in front of it.
  • the sensor data SD determined during the sampling are evaluated in the collision warning system 40, as described in connection with FIG.
  • an object 0 is located in the surrounding area Bu scanned by the sensor unit 12.
  • the object 0 is detected by the collision warning system 40 and it is output a warning to the Fah ⁇ rer of the road vehicle 11 such that there is an obstacle on the travel distance of the vehicle will be ⁇ .
  • FIG 2 a flowchart 200 is shown with which a drive Ver ⁇ for detecting a collision obstacle KH according to an embodiment of the invention is illustrated.
  • a vehicle 11 (see FIG. 1) is located on a marked guideway 10 and departs a predetermined route.
  • step 2.1 will be detected by a front of the vehicle 11 befind ⁇ union region surrounding Bu of the vehicle 11 by means of a sensor unit 12 to ⁇ next sensor data SD.
  • the course T of the travel path traveled by the vehicle 11 is then determined in step 2. II. Furthermore, in the
  • Step 2. III on the basis of the sensor data SD a position P of an object 0 in the detected environment area Bu ermit ⁇ telt. Subsequently, in step 2. IV, it is checked whether the object 0 represents a collision obstacle KH. The test is performed by comparing the position P of the object 0 with the determined profile T of the travel path of the vehicle 12. In the event that it has been found that the object 0 is a Kol ⁇ lisionshindernis KH, which labeled in in FIG 2 with "j" ⁇ is recorded, is moved to the step 2.V and issued a warning message W that threatens a collision with the object 0.
  • automated countermeasures ⁇ can be performed, such as the initiation of a braking maneuver 2.1 passed and continues the process for detecting a colli ⁇ sion obstacle KH. In the event that in the step 2. IV has been found that the object is not an obstacle colli ⁇ sion KH, is returned back to the step 2.1, and continue the method for detecting an obstacle Kollisionshin ⁇ KH.
  • step 3.1 the sensor data SD are first detected by a vehicle located in front of a peripheral region 11 of the accelerator Bu ⁇ zeugs 11 by means of a sensor unit 12 as in the method shown in Figure 2.
  • step 3. II a self-location by the vehicle 11 is performed at the determined position information of the vehicle 11 I P ⁇ the.
  • step 3. III is based on the acquired sensor data SD, the position P of a lying in the front environmentssbe ⁇ rich Bu object 0 determined.
  • the sensor data SD as well as determined in the self-location position ⁇ information I p concerning the current position of the accelerator ⁇ schws together with previously known route information of the vehicle continue to be used 3 in step IV to the curve T of the traffic from the vehicle 11 travel path 11 to determine.
  • step 3.V it is checked whether the object 0 represents a collision obstacle KH.
  • the test is performed by comparing the position P of the object with the ermit ⁇ telten profile T of the travel path of the vehicle 11.
  • the object 0 is a Kollisionshin ⁇ obstacle KH, which in Figure 3 with the "j" is characterized, it proceeds to step 3. VI and a warning message issued W that a collision with the object 0 is imminent. to ⁇ additionally can also automated counter-measures such as the introduction of a braking maneuver, advertising carried out the.
  • the method moves on to the step 3.1 and the method for detecting a collision obstacle KH continues.
  • Festge ⁇ represents at step 3.V, was that the object 0 is not a collision obstacle KH, it is returned to the step 3.1, and the Ver ⁇ drive for detecting a collision obstacle KH fortge ⁇ leads.
  • FIG. 4 shows an automated collision warning system 40 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the au ⁇ tomatinstrumente collision warning system 40 may for example be part of an automated driver assistance system of a vehicle 11, as shown in Fig. 1
  • the automated Col ⁇ lisionswarnsystem 40 includes a sensor unit 12.
  • the sensor unit 12 comprises in the example shown in FIG 4 ⁇ execution example a camera system.
  • the camera system captures an area of the vehicle in front of the vehicle.
  • the sensor data SD comprising image data in this case is transmitted to a travel route determination unit 42 and an object position determination unit 43.
  • the track-determining unit 42 is configured to determine the course T of the traveled by the vehicle 11 guideway 10 based on the detected sensor data SD.
  • the object ⁇ position determining unit 43 is used on the basis of the sensor data SD to determine Bu, a position P of an object 0 in the captured surrounding area.
  • Both the data relating to the course of the travel path T of the guideway Ermittlungsein ⁇ standardized 42 and the position data P of the detection unit 43 are reposition- telt übermit- to a test unit 44th
  • the test unit 44 is adapted on the basis of he ⁇ preserved data T, P by comparing the position P of the Whether ⁇ jekts 0 with the detected course of the travel path T of the vehicle toy 11 to check whether it is in the object to 0 a Kolli ⁇ sion obstacle is. For this purpose, it is determined whether the positi ⁇ P on the object 0 is in an expected travel path to be traveled and the region of the vehicle. Is the object 0 in Movement, so additional parameters of the object 0, such as its speed V 0 and direction of movement R 0 are determined based on the sensor data SD and based on this additional data, a time-dependent position Po (t) of the object determined. In addition, a future time-dependent position Pp (t) of the vehicle is determined on the basis of the VELOCITY ⁇ velocity v F of the vehicle 11 and the expected travel path T of the vehicle. Based on this information
  • P 0 (t), P F (t) is now determined by the test unit 44, whether it comes to a collision of the vehicle 11 with the object 0 or not.
  • the result I K is then transmitted to a warning ⁇ unit 45, which in the event that it was determined that the object 0 is expected to collide with the vehicle 11, a warning message W outputs.
  • the result I K can also be used to initiate automated
  • Countermeasures such as performing a braking maneuver.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses (KH) beschrieben. Bei dem Verfahren werden Sensordaten (SD) von einem Umgebungsbereich (BU) des Fahrzeugs (11) mit Hilfe einer Sensoreinheit (12) erfasst. Weiterhin wird der Verlauf (T) eines von dem Fahrzeug (11) befahrenen Fahrwegs (10) auf Basis der erfassten Sensordaten (SD) ermittelt. Zudem wird eine Position (P) eines Objekts (O) in dem erfassten Umgebungsbereich (BU) auf Basis der erfassten Sensordaten (SD) ermittelt. Auf Basis der Position (P) des Objekts (O) und des ermittelten Verlaufs (T) des Fahrwegs (10) des Fahrzeugs (11) wird dann geprüft, ob das Objekt (O) ein Kollisionshindernis (KH) darstellt. Schließlich wird ein Warnhinweis (W) für den Fall ausgegeben, dass das Objekt (O) ein Kollisionshindernis (KH) darstellt. Es wird auch ein automatisiertes Kollisionswarnsystem (40) für ein Fahrzeug (11) beschrieben.

Description

Beschreibung
Kollisionsvermeidung durch Vermessung des Wegstreckenverlaufs eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion eines Kol¬ lisionshindernisses. Zudem betrifft die Erfindung ein automa¬ tisiertes Kollisionswarnsystem.
Fahrerassistenzsysteme und Fahrzeugautomatisierungstechnolo¬ gien benötigen Informationen über den künftigen Fahrweg bzw. die künftig anzufahrende Trajektorie eines Fahrzeugs, um op¬ timal zu funktionieren. Ein Beispiel für ein solches System ist zum Beispiel ein Frontkollisionsvermeidungssystem, wel¬ ches dazu dient, Objekte vor dem Fahrzeug zu detektieren, mit denen es zu einer Kollision kommen kann.
Eine Schwierigkeit bei der Detektion besteht darin, zu ermit- teln, ob sich ein Objekt außerhalb einer Fahrstrecke befindet und daher ungefährlich ist, so dass in diesem Fall kein Warn¬ signal ausgegeben werden soll. Problematisch ist, dass die Fahrstrecken nicht immer nur geradeaus verlaufen und ohne ei¬ ne Kenntnis des Streckenverlaufs es nicht möglich ist, zu entscheiden, ob ein vor einem Fahrzeug befindliches Objekt, welches eventuell direkt auf einer künftigen Fahrstrecke oder leicht versetzt dazu positioniert ist, eine Kollision verur¬ sachen kann oder nicht. In vielen Situationen stehen keine genauen Informationen über den Verlauf der Fahrstrecke vor einem Fahrzeug zur Verfügung. Selbst wenn eine sehr genaue Karte zur Verfügung steht, ist eine exakte Selbstlokalisierung in der Karte nicht einfach. Mithin verursacht in solchen Fällen jedes Objekt, dass vor einem Fahrzeug auftaucht, eine Kollisionswarnung. Dieses Phä¬ nomen tritt bei herkömmlichen Kollisionswarnungssystemen be¬ sonders häufig auf. Es besteht daher das Problem, eine automatische Kollisions¬ warnung dahingehend zuverlässiger zu machen, dass seltener Fehlalarme ausgelöst werden und trotzdem die Sicherheit des Systems gewährleistet bleibt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses gemäß Patentanspruch 1 und durch ein automatisiertes Kollisionswarnsystem gemäß Patentanspruch 11 gelöst .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektion eines Kol¬ lisionshindernisses werden zunächst Sensordaten von einem Um¬ gebungsbereich eines Fahrzeugs mit Hilfe einer Sensoreinheit erfasst. Der Umgebungsbereich umfasst einen vor dem Fahrzeug befindlichen Bereich. Dieser vor dem Fahrzeug befindliche Be¬ reich soll auf jeden Fall den Bereich der Fahrtrichtung um¬ fassen. Zusätzlich umfasst der Umgebungsbereich auch rechts und links von der Fahrtrichtung befindliche Abschnitte und seitlich zum Fahrzeug gelegene Bereiche. Weiterhin kann der Umgebungsbereich auch links und rechts hinter dem Fahrzeug befindliche Bereiche umfassen. Beispielsweise kann ein sich bewegendes Kollisionsobjekt zu einem Überholvorgang ansetzen oder bei einem Abbiegemanöver des Fahrzeugs mit diesem auf Kollisionskurs liegen. Auf Basis der erfassten Sensordaten wird der Verlauf des von dem Fahrzeug befahrenen Fahrwegs er¬ mittelt. Anhand der Sensordaten kann zum Beispiel die Posi¬ tion von Straßen- bzw. Wegmarkierungen, wie zum Beispiel Fahrbahnbegrenzungen, ermittelt werden. Die genannten Posi¬ tionen der Markierungen definieren dann den Verlauf des von dem Fahrzeug aktuell genutzten Fahrwegs. Als Fahrzeug kann zum Beispiel ein Straßenfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug verwendet werden. Die sensorielle Erfassung des Verlaufs des Fahrwegs des Fahrzeugs kann zum Beispiel mit Hilfe von an dem jeweiligen Fahrzeug angeordneten Sensoren erfolgen.
Die Sensordaten können aber auch mit Hilfe von stationären streckenseitig angeordneten Sensoren ermittelt werden, welche in ein streckenseitiges Überwachungssystem eingebunden sind, das mit dem Fahrzeug kommunizieren kann. Die Sensordaten kön¬ nen auch von fremden sich nähernden Fahrzeugen erfasst wer¬ den. Die Ermittlung des Verlaufs des Fahrwegs kann sowohl in dem Fahrzeug selbst als auch extern, beispielsweise in einem fremden sich nähernden Fahrzeugen oder in einer streckensei- tigen Überwachungseinrichtung erfolgen. Werden Sensordaten bzw. Positionsdaten bezüglich des Verlaufs des Fahrwegs ex¬ tern ermittelt, so werden ggf. entsprechende Informationen zwischen einzelnen Fahrzeugen oder zwischen der streckensei- tigen Infrastruktur und dem betreffenden Fahrzeug übertragen.
Als Fahrweg kann auch ein Schienenweg umfasst sein, dessen Verlauf durch die Position von Schienen, Schwellen und Ober¬ leitungen definiert ist. Weiterhin wird auch eine Position eines mit Hilfe der Sensordaten erfassten Objekts in dem er- fassten Umgebungsbereich ermittelt. Die Position des Objekts kann zum Beispiel durch eine Richtungs- und Abstandsbestim¬ mung auf Basis der Sensordaten ermittelt werden. Daraufhin wird auf Basis der Position des Objekts und des ermittelten Verlauf des Fahrwegs des Fahrzeugs geprüft, ob das Objekt ein Kollisionshindernis darstellt. Handelt es sich bei dem Objekt um ein ruhendes Objekt, so ist das Objekt als Kollisionshin¬ dernis einzustufen, wenn es sich auf dem Fahrweg des Fahr¬ zeugs befindet. Bewegt sich das Objekt, so müssen bei der Prüfung, ob es sich bei dem Objekt um ein Kollisionshindernis handelt, zusätzlich die Geschwindigkeit und ggf. auch die Be¬ schleunigung und die Bewegungsrichtung des Objekts sowie die Geschwindigkeit und ggf. die Beschleunigung des Fahrzeugs mitberücksichtigt werden. Schließlich wird für den Fall, dass das Objekt ein Kollisionshindernis darstellt, ein Warnhinweis ausgegeben .
Vorteilhaft werden Kollisionswarnungen nur bei Objekten aus¬ gegeben, wenn ermittelt wurde, dass das Objekt bei unverän- derter Weiterfahrt voraussichtlich auch mit dem Fahrzeug kol¬ lidiert. Mithin wird die Zahl der Fehlalarme reduziert und die Sicherheit des Fahrzeugs vor Kollisionen gewährleistet. Das erfindungsgemäße automatisierte Kollisionswarnsystem für ein Fahrzeug weist eine Sensoreinheit zum Erfassen von Sen¬ sordaten von einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs auf. Die Sensoreinheit kann zum Beispiel Sensoren umfassen, mit denen die Richtung und der Abstand von Objekten ermittelt werden kann. Teil des erfindungsgemäßen automatisierten Kollisions¬ warnsystems ist außerdem eine Fahrweg-Ermittlungseinheit zum Ermitteln des Verlaufs des von dem Fahrzeug befahrenen Fahr¬ wegs auf Basis der erfassten Sensordaten. Das erfindungsgemä- ße automatisierte Kollisionswarnsystem umfasst eine Objektpo¬ sition-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Position eines Objekts in dem erfassten Umgebungsbereich. Das erfindungsge¬ mäße automatisierte Kollisionswarnsystem weist zudem eine Prüfeinheit zum Prüfen, ob das Objekt ein Kollisionshindernis darstellt, auf. Die Prüfung erfolgt auf Basis der Position des Objekts und des ermittelten Verlaufs des Fahrwegs des Fahrzeugs. Überdies umfasst das erfindungsgemäße automati¬ sierte Kollisionswarnsystem eine Warneinheit zum Ausgeben ei¬ nes Warnhinweises für den Fall, dass das Objekt ein Kollisi- onshindernis darstellt.
Wie bereits erwähnt, kann die sensorielle Erfassung des Ver¬ laufs des Fahrwegs des Fahrzeugs zum Beispiel mit Hilfe von an dem jeweiligen Fahrzeug angeordneten Sensoren erfolgen.
Die Sensordaten können aber auch mit Hilfe von stationären streckenseitig angeordneten Sensoren ermittelt werden, welche in ein streckenseitiges Überwachungssystem eingebunden sind, das mit dem Fahrzeug kommunizieren kann. In diesem Fall wäre zumindest die Sensoreinheit extern, d.h. nicht in dem betref¬ fenden Fahrzeug, sondern stationär angeordnet.
Die Sensordaten können auch von fremden sich nähernden Fahr¬ zeugen erfasst werden. Die Ermittlung des Verlaufs des Fahr- wegs kann sowohl in dem Fahrzeug selbst als auch extern, bei¬ spielsweise in einem fremden sich nähernden Fahrzeugen oder in einer streckenseitigen Überwachungseinrichtung erfolgen. In diesem Fall könnte also eine einzige Sensoreinheit zur Überwachung des Fahrwegs von mehreren Fahrzeugen dienen und nur in einem der betroffenen Fahrzeuge angeordnet sein.
Werden Sensordaten bzw. Positionsdaten bezüglich des Verlaufs des Fahrwegs extern ermittelt, so werden ggf. entsprechende Informationen zwischen einzelnen Fahrzeugen oder zwischen der streckenseitigen Infrastruktur und dem betreffenden Fahrzeug übertragen . Auch die Fahrweg-Ermittlungseinheit, die Objektposition-Er¬ mittlungseinheit, die Prüfeinheit und die Warneinheit können extern, d.h. beispielsweise stationär in der Infrastruktur oder in einem anderen Fahrzeug angeordnet sein. In letzteren beiden Fällen muss dann eine Kommunikation zur Übermittlung entsprechender Informationen an das zu warnende Fahrzeug durchgeführt werden.
Einige wesentliche Komponenten des erfindungsgemäßen automa¬ tisierten Kollisionswarnsystems können in Form von Software- komponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Fahrweg-Ermittlungseinheit, die Objektposition-Ermittlungs¬ einheit und die Prüfeinheit.
Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete automatisierte Kollisions¬ warnsysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein Compu¬ terprogrammprodukt gelöst, welches direkt in einen Speicher eines automatisierten Kollisionswarnsystems ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in dem auto¬ matisierten Kollisionswarnsystem ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computer¬ programm ggf. zusätzliche Bestandteile wie z.B. eine Dokumen¬ tation und/oder zusätzliche Komponenten auch Hardware-Kompo¬ nenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nut¬ zung der Software, umfassen.
Zum Transport zu dem automatisierten Kollisionswarnsystem und/oder zur Speicherung an oder in dem automatisierten Kol¬ lisionswarnsystem kann ein computerlesbares Medium, bei¬ spielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonsti¬ ger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit einlesbaren und aus¬ führbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespei¬ chert sind. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen. Auch eine drahtlose Übertragung des Computerpro¬ gramms ist möglich.
Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhän¬ gigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weiterge¬ bildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die ver¬ schiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden .
Besonders bevorzugt werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem Prüfschritt die Position des Objekts und der ermittelte Verlauf des Fahrwegs des Fahrzeugs verglichen.
Handelt es sich bei dem Objekt um ein ruhendes Objekt und wird ermittelt, dass sich das Objekt auf dem Fahrweg befin¬ det, so kann dies als Hinweis darauf betrachtet werden, dass eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt droht. Auf diese Weise kann auf der Basis der Kenntnis der Position eines Ob- jekts und des weiteren Verlaufs einer Fahrstrecke eines Fahr¬ zeugs eine exakte Vorhersage hinsichtlich einer Kollisionsge¬ fahr getroffen werden und der Fahrer des Fahrzeugs rechtzei¬ tig gewarnt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens werden auf Basis der Sensordaten die Bewegung des Ob¬ jekts und vorzugsweise die Bewegungsrichtung des Objekts er¬ mittelt. Befindet sich das mit Hilfe der Sensordaten erfasste Objekt in Bewegung, so muss zur Ermittlung einer Kollisions¬ gefahr eine zeitabhängige Position des Objekts ermittelt wer¬ den. Bei einer gleichförmigen Bewegung genügt es, eine aktu¬ elle Position, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit zu kennen, um eine Position des Objekts in Abhängigkeit von der Zeit ermitteln zu können. Ist das Fahrzeug selbst in Be¬ wegung, so wird durch die Sensoren des Fahrzeugs eine Rela¬ tivbewegung zu dem Fahrzeug ermittelt. In diesem Fall werden Daten hinsichtlich der aktuellen Position und der aktuellen Bewegung des Fahrzeugs benötigt, um eine absolute Position des Objekts in Abhängigkeit von der Zeit zu ermitteln. Wei¬ terhin werden die aktuellen Bewegungsdaten des Fahrzeugs so¬ wie dessen aktuelle Position auch benötigt, um eine zeitab¬ hängige Position des Fahrzeugs selbst zu ermitteln und zu prüfen, ob die Position des Fahrzeugs und des Objekts zu ir- gendeinem Zeitpunkt in der Zukunft identisch oder zumindest nahe beieinander liegen, so dass eine Kollisionsgefahr ange¬ nommen werden kann. Beispielsweise kann ein Schwellwert bzw. erlaubter Minimalwert für einen Abstand des Objekts zu dem Fahrzeug vorab festgelegt sein und für den Fall, dass ermit- telt wird, dass dieser Minimalwert unterschritten wird, eine Kollisionswarnung ausgegeben werden. Alternativ können auch mehrere stufenartige festgelegte Schwellwerte festgelegt sein, wobei eine Überschreitung der einzelnen Stufen unter¬ schiedliche Meldungen und/oder automatisierte Reaktionen des Systems umfasst. Die Kollisionsgefahr kann auch auf Basis von kontinuierlichen Abstandswerten ermittelt und angezeigt wer¬ den . Bei dieser Variante wird also bei dem Prüfschritt auf Basis der Bewegung des Objekts, der Bewegungsrichtung des Objekts, der aktuellen Position und der aktuellen Bewegung des Fahr¬ zeugs ermittelt, ob es voraussichtlich zu einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt kommen wird.
Die Ermittlung der Bewegung des Fahrzeugs und des Objekts kann beispielsweise die Ermittlung von deren Geschwindigkeit umfassen. Für eine Präzisierung der Kollisionsvorhersage kann auch die aktuell gemessene Beschleunigung des Objekts
und/oder des Fahrzeugs mit in die Prüfung eingehen, um Daten bezüglich einer zeitabhängigen Position des Objekts und des Fahrzeugs zu ermitteln. In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens wird der Verlauf des von dem Fahrzeug befahrenen Fahr¬ wegs zusätzlich auf Basis einer Selbstlokalisierung des Fahr¬ zeugs und vorab bekannten Routeninformationen ermittelt.
Mit Hilfe der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs kann die ak- tuelle Position des Fahrzeugs mit den Routeninformationen in Verbindung gebracht werden, d.h. es kann die aktuelle Posi¬ tion auf einer vorab festgelegten Fahrtroute ermittelt wer¬ den. Auf diese Weise kann ebenfalls der Verlauf einer von dem Fahrzeug aktuell abzufahrenden Fahrtroute ermittelt werden. Mithin ist eine redundante Ermittlung des Verlaufs des Fahr¬ wegs des Fahrzeugs erreicht. Ist zum Beispiel aufgrund von Witterungsverhältnissen oder Hindernissen für die sensorielle Erfassung des Umgebungsbereichs vor dem Fahrzeug eine senso¬ rielle Erfassung des Verlaufs des Fahrwegs des Fahrzeugs un- sicher oder gar nicht möglich, so kann der Verlauf des Fahr¬ wegs mit Hilfe der Selbstlokalisierung des Fahrzeugs und der vorab bekannten Routendaten trotzdem weiterhin ermittelt wer¬ den, so dass eine erhöhte Sicherheit bei der Erkennung einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug erreicht ist.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wer¬ den die vorab bekannten Routeninformationen auf Basis einer hochauflösenden Karte gewonnen. Vorteilhaft kann bei einer Anwendung einer hochauflösenden Karte eine höhere Genauigkeit der Ermittlung einer Kollisionsgefahr erzielt werden, so dass auch bei dem Ausfall der sensoriellen Erfassung des Verlaufs des Fahrwegs des Fahrzeugs eine genaue Kollisionserkennung möglich ist und fehlerhafte Warnhinweise vermieden werden können .
In einer besonders effektiven Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für den Fall, dass mehrere Fahrtrouten mög- lieh sind, für die Ermittlung des Fahrwegs des Fahrzeugs vor¬ bekannte Routenplanungsinformationen genutzt. Mithin kann für den Fall einer Abzweigung oder Weiche, welche prinzipiell mehrere mögliche Fahrtrouten erlaubt, eine eindeutige Vorher¬ sage hinsichtlich des künftigen Fahrwegs des Fahrzeugs ge- troffen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Ermittlung der Fahrtrou¬ te an einer Abzweigung auch auf Basis der aktuellen Geschwin¬ digkeit des Fahrzeugs ermittelt werden. Denn bei einer hohen Geschwindigkeit ist ein Richtungswechsel nicht möglich bzw. zu riskant, so dass in diesem Fall eine Beibehaltung der Fahrtrichtung angenommen werden kann. Umgekehrt kann bei ei¬ ner starken Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs kurz vor einer Abzweigung angenommen werden, dass ein Rich- tungswechsel bevorsteht.
In einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens wird zur Selbstlokalisierung des Fahrzeugs mindestens eine der folgenden Technologien genutzt:
- ein globales ziviles Satellitennavigationssystem,
- Echtzeitkinematik,
- mobilfunkbasierte Verfahren,
- lokale Sende/Empfangssysteme,
- sensorbasierte Technologien.
Auf Echtzeitkinematik basierende Verfahren arbeiten ebenfalls mit Hilfe von Satellitensignalen von globalen zivilen Satel¬ litennavigationssystemen. Dabei werden Satellitensignale si- multan empfangen. Auf Basis von phasenbasierten Korrekturver¬ fahren werden dabei größere Genauigkeiten erreicht als bei einer einfachen Satellitennavigation.
Mobilfunknetze sind üblicherweise in Zellen eingeteilt. Mobi¬ le Sende/Empfangsgeräte lassen sich einer Zelle, in der sie sich gerade aufhalten, zuordnen und so lokalisieren.
Lokale Sende/Empfangssysteme umfassen beispielsweise RFID- Systeme, Beacon-Systeme und andere auf kurzreichweitiger Kom¬ munikation basierende Geräte.
Sensorbasierte Technologien umfassen bildgebende Systeme oder auch mit zusätzlichen Emissionseinheiten ausgerüstete Syste¬ me, wie zum Beispiel LIDAR oder Radar.
Die genannten Technologien können auch in Kombination einge¬ setzt werden, um eine erhöhte Redundanz bei der Selbstlokali¬ sierung zu erzielen und die Kollisionswarnung noch robuster zu gestalten.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige¬ fügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Wegstücks, auf dem sich ein Fahrzeug mit einem Kollisionswarnsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bewegt,
FIG 2 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses gemäß einem Ausführungs¬ beispiel der Erfindung veranschaulicht,
FIG 3 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
FIG 4 eine schematische Darstellung eines Kollisionswarnsys¬ tems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In FIG 1 ist eine Fahrstraße 10 gezeigt, auf der sich ein Straßenfahrzeug 11 bewegt. Das Straßenfahrzeug 11 umfasst ein Kollisionswarnsystem 40 mit einer Sensoreinheit 12, mit der es einen vor ihm liegenden Umgebungsbereich Bu abtastet. Die bei der Abtastung ermittelten Sensordaten SD werden in dem Kollisionswarnsystem 40 ausgewertet, wie es im Zusammenhang mit FIG 4 beschrieben ist. In dem in FIG 1 gezeigten Szenario befindet sich ein Objekt 0 in dem von der Sensoreinheit 12 abgetasteten Umgebungsbereich Bu. Das Objekt 0 wird mit Hilfe des Kollisionswarnsystems 40 erkannt und es wird an den Fah¬ rer des Straßenfahrzeugs 11 ein Warnhinweis ausgegeben, dass sich ein Hindernis auf der Fahrstrecke des Fahrzeugs 11 be¬ findet . In FIG 2 ist ein Flussdiagramm 200 gezeigt, mit dem ein Ver¬ fahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses KH gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht wird. Bei dem Start des Verfahrens befindet sich ein Fahrzeug 11 (siehe FIG 1) auf einem markierten Fahrweg 10 und fährt eine vorbestimmte Fahrtroute ab. Bei dem Schritt 2.1 werden zu¬ nächst Sensordaten SD von einem vor dem Fahrzeug 11 befind¬ lichen Umgebungsbereich Bu des Fahrzeugs 11 mit Hilfe einer Sensoreinheit 12 erfasst. Auf Basis der Sensordaten SD wird dann bei dem Schritt 2. II der Verlauf T des von dem Fahrzeug 11 befahrenen Fahrwegs ermittelt. Weiterhin wird bei dem
Schritt 2. III auf Basis der Sensordaten SD eine Position P eines Objekts 0 in dem erfassten Umgebungsbereich Bu ermit¬ telt. Nachfolgend wird bei dem Schritt 2. IV geprüft, ob das Objekt 0 ein Kollisionshindernis KH darstellt. Die Prüfung erfolgt durch Vergleichen der Position P des Objekts 0 mit dem ermittelten Verlauf T des Fahrwegs des Fahrzeugs 12. Für den Fall, dass festgestellt wurde, dass das Objekt 0 ein Kol¬ lisionshindernis KH darstellt, was in FIG 2 mit „j" gekenn¬ zeichnet ist, wird zu dem Schritt 2.V übergegangen und ein Warnhinweis W ausgegeben, dass eine Kollision mit dem Objekt 0 droht. Zusätzlich können auch automatisierte Gegenmaßnah¬ men, wie zum Beispiel das Einleiten eines Bremsmanövers durchgeführt werden. Anschließend wird zu dem Schritt 2.1 übergegangen und das Verfahren zur Detektion eines Kolli¬ sionshindernis KH fortgeführt. Für den Fall, dass bei dem Schritt 2. IV festgestellt wurde, dass das Objekt kein Kolli¬ sionshindernis KH darstellt, wird zu dem Schritt 2.1 zurück- gekehrt und das Verfahren zur Detektion eines Kollisionshin¬ dernis KH fortgeführt.
In FIG 3 ist ein Flussdiagramm 300 gezeigt, mit dem ein Ver¬ fahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses KH gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung veran¬ schaulicht wird. Bei dem Schritt 3.1 werden zunächst wie bei dem in FIG 2 gezeigten Verfahren Sensordaten SD von einem vor einem Fahrzeug 11 befindlichen Umgebungsbereich Bu des Fahr¬ zeugs 11 mit Hilfe einer Sensoreinheit 12 erfasst. Anders als bei dem in FIG 2 gezeigten Verfahren wird jedoch bei dem in FIG 3 veranschaulichten Verfahren bei dem Schritt 3. II eine Selbstlokalisierung durch das Fahrzeug 11 durchgeführt, bei der Positionsinformationen IP des Fahrzeugs 11 ermittelt wer¬ den. Bei dem Schritt 3. III wird auf Basis der erfassten Sen- sordaten SD die Position P eines in dem vorderen Umgebungsbe¬ reich Bu liegenden Objekts 0 ermittelt. Die Sensordaten SD sowie die bei der Selbstlokalisierung ermittelten Positions¬ informationen I p betreffend die aktuelle Position des Fahr¬ zeugs zusammen mit vorab bekannten Routeninformationen des Fahrzeugs werden weiterhin bei dem Schritt 3. IV dazu genutzt, den Verlauf T des von dem Fahrzeug 11 befahrenen Fahrwegs 11 zu ermitteln.
Anschließend wird bei dem Schritt 3.V geprüft, ob das Objekt 0 ein Kollisionshindernis KH darstellt. Die Prüfung erfolgt durch Vergleichen der Position P des Objekts mit dem ermit¬ telten Verlauf T des Fahrwegs des Fahrzeugs 11. Für den Fall, dass festgestellt wurde, dass das Objekt 0 ein Kollisionshin¬ dernis KH darstellt, was in FIG 3 mit „j" gekennzeichnet ist, wird zu dem Schritt 3. VI übergegangen und ein Warnhinweis W ausgegeben, dass eine Kollision mit dem Objekt 0 droht. Zu¬ sätzlich können auch automatisierte Gegenmaßnahmen, wie zum Beispiel das Einleiten eines Bremsmanövers, durchgeführt wer- den. Anschließend wird zu dem Schritt 3.1 übergegangen und das Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernis KH fortgeführt. Für den Fall, dass bei dem Schritt 3.V festge¬ stellt wurde, dass das Objekt 0 kein Kollisionshindernis KH darstellt, wird zu dem Schritt 3.1 zurückgekehrt und das Ver¬ fahren zur Detektion eines Kollisionshindernis KH fortge¬ führt .
In FIG 4 ist ein automatisiertes Kollisionswarnsystem 40 ge- maß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das au¬ tomatisierte Kollisionswarnsystem 40 kann zum Beispiel Teil eines automatisierten Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs 11 sein, wie es in FIG 1 gezeigt ist. Das automatisierte Kol¬ lisionswarnsystem 40 umfasst eine Sensoreinheit 12. Die Sen- soreinheit 12 umfasst in dem in FIG 4 gezeigten Ausführungs¬ beispiel ein Kamerasystem. Mit dem Kamerasystem wird ein vor dem Fahrzeug befindlicher Umgebungsbereich des Fahrzeugs bildlich erfasst. Die in diesem Fall Bilddaten umfassenden Sensordaten SD werden an eine Fahrweg-Ermittlungseinheit 42 und eine Objektposition-Ermittlungseinheit 43 übermittelt.
Die Fahrweg-Ermittlungseinheit 42 ist dazu eingerichtet, den Verlauf T des von dem Fahrzeug 11 befahrenen Fahrwegs 10 auf Basis der erfassten Sensordaten SD zu ermitteln. Die Objekt¬ position-Ermittlungseinheit 43 dient dazu, auf Basis der Sen- sordaten SD eine Position P eines Objekts 0 in dem erfassten Umgebungsbereich Bu zu ermitteln. Sowohl die Daten bezüglich des Verlaufs T des Fahrwegs von der Fahrweg-Ermittlungsein¬ heit 42 als auch die Positionsdaten P von der Objektposition- Ermittlungseinheit 43 werden an eine Prüfeinheit 44 übermit- telt.
Die Prüfeinheit 44 ist dazu eingerichtet, auf Basis der er¬ haltenen Daten T, P durch Vergleichen der Position P des Ob¬ jekts 0 mit dem ermittelten Verlauf T des Fahrwegs des Fahr- zeugs 11 zu prüfen, ob es sich bei dem Objekt 0 um ein Kolli¬ sionshindernis handelt. Hierzu wird ermittelt, ob die Positi¬ on P des Objekts 0 in einem voraussichtlichen Fahrweg bzw. zu befahrenden Bereich des Fahrzeugs liegt. Ist das Objekt 0 in Bewegung, so werden zusätzlich Parameter des Objekts 0, wie zum Beispiel dessen Geschwindigkeit V0 und Bewegungsrichtung R0 anhand der Sensordaten SD ermittelt und auf Basis dieser zusätzlichen Daten eine zeitabhängige Position Po(t) des Ob- jekts ermittelt. Zusätzlich wird auf Basis der Geschwindig¬ keit VF des Fahrzeugs 11 und des voraussichtlichen Fahrwegs T des Fahrzeugs eine zukünftige zeitabhängige Position Pp(t) des Fahrzeugs ermittelt. Auf Basis dieser Informationen
P0(t), PF(t) wird nun von der Prüfeinheit 44 ermittelt, ob es zu einer Kollision des Fahrzeugs 11 mit dem Objekt 0 kommt oder nicht. Das Ergebnis IK wird anschließend an eine Warn¬ einheit 45 übermittelt, welche für den Fall, dass ermittelt wurde, dass das Objekt 0 voraussichtlich mit dem Fahrzeug 11 kollidieren wird, einen Warnhinweis W ausgibt. Zusätzlich kann das Ergebnis IK auch zum Einleiten von automatisierten
Gegenmaßnahmen, wie z.B. das Durchführen eines Bremsmanövers, verwendet werden.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen le¬ diglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung han¬ delt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Verfahren und die Vorrichtung in erster Linie im Zusammenhang mit dem Einsatz von Straßenfahrzeugen erläutert. Das genannte Ver¬ fahren und das beschriebene Kollisionswarnsystem sind jedoch nicht auf die Anwendung auf Straßenfahrzeuge beschränkt, son¬ dern können auch im Zusammenhang mit anderen Umgebungen, wie zum Beispiel freiem Gelände abseits von Straßen oder anderen Fahrzeugen, wie zum Beispiel Geländefahrzeugen, Schienenzügen oder Straßenbahnen eingesetzt werden. Es wird der Vollstän¬ digkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit" nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die ggf. auch räum¬ lich verteilt sein können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Detektion eines Kollisionshindernisses (KH) , aufweisend die Schritte:
- Erfassen von Sensordaten (SD) von einem Umgebungsbereich (Bu) eines Schienenfahrzeugs (11) mit Hilfe einer Sensor¬ einheit ( 12 ) ,
- Ermitteln des Verlaufs (T) eines von dem Schienenfahrzeug (11) befahrenen Fahrwegs (10) auf Basis der erfassten Sen- sordaten (SD),
- Ermitteln einer Position (P) eines Objekts (0) in dem er¬ fassten Umgebungsbereich (Bu) auf Basis der erfassten Sen¬ sordaten (SD) ,
- Prüfen, ob das Objekt ein Kollisionshindernis (KH) dar- stellt, auf Basis der Position (P) des Objekts (0) und des ermittelten Verlaufs (T) des Fahrwegs (10) des Schienen¬ fahrzeugs (11),
- Ausgeben eines Warnhinweises (W) für den Fall, dass das Ob¬ jekt (0) ein Kollisionshindernis (KH) darstellt.
2. Verfahren nach einem Anspruch 1, wobei der Verlauf (T) des von dem Schienenfahrzeug (11) befahrenen Fahrwegs (10) zu¬ sätzlich auf Basis einer Selbstlokalisierung (IP) des Schie¬ nenfahrzeugs (11) und vorab bekannten Routeninformationen er- mittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf Basis des Warnhinweises (W) eine automatisierte Gegenmaßnahme durch¬ geführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei dem Prüfschritt die Position (P) des Objekts (0) und der er¬ mittelte Verlauf (T) des Fahrwegs (10) des Schienenfahrzeugs (11) verglichen werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei auf Basis der Sensordaten (SD) die Geschwindigkeit des Objekts (0) und vorzugsweise die Bewegungsrichtung des Objekts (0) ermittelt werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die aktuelle Position und aktuelle Bewegungsdaten des Schienen¬ fahrzeugs (11) ermittelt werden.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei dem Prüfschritt auf Basis der Bewegung des Objekts (0), der Bewegungsrichtung des Objekts (0), der aktuellen Position und der aktuellen Bewegung des Schienenfahrzeugs (11) ermittelt wird, ob es voraussichtlich zu einer Kollision zwischen dem Schienenfahrzeug (11) und dem Objekt (0) kommen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die vor¬ ab bekannten Routeninformationen auf Basis einer hochauflö¬ senden Karte gewonnen werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für den Fall, dass mehrere Fahrtrouten möglich sind, für die Er¬ mittlung des Verlaufs (T) des Fahrwegs (10) des Schienenfahr¬ zeugs (11) vorbekannte Routenplanungsinformationen genutzt werden und/oder Informationen bezüglich der aktuellen Bewe¬ gung des Schienenfahrzeugs (11) verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei zur Selbstlokalisierung des Schienenfahrzeugs (11) eine der fol¬ genden Technologien genutzt werden:
- Drehgeber,
- ein globales ziviles Satellitennavigationssystem,
- Echtzeitkinematik,
- mobilfunkbasierte Verfahren,
- lokale Sende/Empfangssysteme,
- sensorbasierte Technologien.
11. Automatisiertes Kollisionswarnsystem (40), aufweisend:
- eine Sensoreinheit (12) zum Erfassen von Sensordaten (SD) von Umgebungsbereich (Bu) eines Schienenfahrzeugs (11), - eine Fahrweg-Ermittlungseinheit (32) zum Ermitteln des Ver¬ laufs (T) eines von dem Schienenfahrzeug (11) befahrenen Fahrwegs (10) auf Basis der erfassten Sensordaten (SD),
- eine Objektposition-Ermittlungseinheit (33) zum Ermitteln einer Position (P) eines Objekts (0) in dem erfassten Umge¬ bungsbereich (Bu) ,
- eine Prüfeinheit (34) zum Prüfen, ob das Objekt (0) ein
Kollisionshindernis (KH) darstellt, auf Basis der Position (P) des Objekts (0) und des ermittelten Verlaufs (T) des Fahrwegs (10) des Schienenfahrzeugs (11),
- eine Warneinheit (35) zum Ausgeben eines Warnhinweises (W) für den Fall, dass das Objekt (0) ein Kollisionshindernis (KH) darstellt.
12. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, wel¬ ches direkt in eine Speichereinrichtung eines automatisierten Kollisionswarnsystems (40) ladbar ist, mit Programmabschnit¬ ten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 10 auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem automatisierten Kollisionswarnsystem (40) ausgeführt wird.
13. Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechner¬ einheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespei¬ chert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.
PCT/EP2017/079281 2016-11-21 2017-11-15 Kollisionsvermeidung durch vermessung des wegstreckenverlaufs eines fahrzeugs WO2018091508A1 (de)

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