DE102009035072A1

DE102009035072A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009035072A1
Application number: DE102009035072A
Authority: DE
Inventors: Stephan Zecha; Ralph Helmar Dr. Rasshofer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Safety Engineering International GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Safety Engineering International GmbH
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prädiktion der Position bzw. des Aufenthaltsbereichs und/oder der Bewegung eines Objekts bzw. verletzlichen Verkehrsteilnehmers, beispielswiese eines Fußgängers, relativ zu einem Fahrzeug. Die gattungsgemäßen Verfahren dienen dazu, bevorstehende Kollisionen von einem Fahrzeug mit anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern, Radfahrern oder gar Tieren wie Hunden vorherzusagen. Die gattungsgemäßen Verfahren werden erfindungsgemäß verbessert, indem die aktuellen Bewegungsdaten des Objekts von objektseitigen Sensoren erfasst und von der objektseitigen Sende-/Empängereinheit zu fahrzeugseitigen Sende-/Empfängereinheit übertragen und dort zur Prädiktion der Position und/oder der Bewegung des Objekts herangezogen werden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungsteileinheiten zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prädiktion der Position bzw. des Aufenthaltsbereichs und/oder der Bewegung eines Objekts bzw. verletzlichen Verkehrsteilnehmers, beispielsweise eines Fußgängers, relativ zu einem Fahrzeug, wobei die aktuelle relative Position des Objekts zum Fahrzeug zur Prädiktion herangezogen wird, welche durch die Ortung einer objektseitig angeordneten Sende-/Empfängereinheit durch eine fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit ermittelt wird.
Die gattungsgemäßen Verfahren dienen dazu, bevorstehende Kollisionen von einem Fahrzeug mit anderen verletzlichen Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern, Radfahrern oder gar Tieren wie Hunden vorherzusagen. So sollen die Fahrer der Kollisionsfahrzeuge ggfs. auch die Verkehrsteilnehmer vor einer bevorstehenden Kollision rechtzeitig gewarnt werden oder entsprechend den Kollisionsrisiken bzw. -schweren Gegenmaßnahmen wie Vollbremsen oder Entfalten von Airbags für Fußgänger frühzeitig veranlasst werden. Dadurch sollen in erster Linie Kollisionsunfälle mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern vermieden werden und in zweiter Linie die Unfallschwere bei Kollisionen reduziert werden.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungsteileinheiten zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung eines Objekts bzw. eines Fußgängers relativ zu einem Fahrzeug mithilfe bildgebender Sensorik sind seit einigen Jahren bekannt.
Zur Vermeidung von Unfällen mit Fußgängern, Radfahrern oder Tieren im Straßenverkehr werden Fahrzeuge mit bildgebender Sensorik wie Kameras ausgestattet, welche den Straßenverkehr in Fahrzeugfahrtrichtung permanent überwacht. Wird bspw. ein Fußgänger von der Kamera erfasst, der sich dem Fahrzeug gefährlich annähert, so wird der Fahrer gewarnt oder autonome Bremsmanöver eingeleitet.
Nachteil derartiger Verfahren ist, dass die Verkehrsteilnehmer, die durch die parkenden Autos, Bäume oder Lichtmasten verdeckt sind, aufgrund unterbrochner Sichtverbindung zum Fahrzeug von der Kamera nicht erfasst werden können. Dies führt dazu, dass das kamerabasierte Fußgängerschutzsystem bei drohender Kollision mit verdeckten Verkehrsteilnehmern nicht oder zu spät reagiert und so keinen zuverlässigen Schutz bietet.
Eine Lösung ohne oben genannten Nachteil bietet ein bei der Technologiekonferenz: „Workshop Fahrerassistenzsysteme 2008" im April 2008 vorgetragenes Verfahren: „Fußgängerschutz mittels kooperativer Sensorik". Gemäß diesem Verfahren werden die Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger mithilfe von kooperativer Sensorik erfasst. Demnach tragen die Verkehrsteilnehmer einen aktiven oder passiven RFID-Transponder, dessen relative Position zu einem Fahrzeug durch eine im Fahrzeug angeordnete Transponderdetektionsvorrichtung ermittelt wird. Die Transponderdetektionsvorrichtung empfängt Signale der in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Transponder und wertet diese Signale aus. Durch Signallaufzeitmessung wird der Abstand vom Fahrzeug zu jedem Transponder bzw. dem diesen Transponder bei sich tragenden Fußgänger ermittelt. Mithilfe des Mehrfachantennensystems der Transponderdetektionsvorrichtung wird auch der Azimutwinkel des Transponders bzw. Fußgängers in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse ermittelt. Dadurch kann die aktuelle Position jedes einzelnen Transponders bzw. Fußgängers, der diesen Transponder bei sich trägt, relativ zum Fahrzeug auch bei unterbrochner Sichtverbindung einfach, eindeutig und zuverlässig ermittelt werden.
Bei Prädiktion einer zukünftigen Position oder Bewegung der verletzlichen Verkehrsteilnehmer stößt das obige Verfahren mit kooperativer Sensorik jedoch an dessen Grenzen. Um eine Position des Fußgängers zu einem zukünftigen Zeitpunkt zu prädizieren, müssen mehrere aufeinander folgende, aktuelle Positionen erfasst werden. Aus dieser Mehrzahl von aktuellen und vergangenen Positionswerten kann dann eine zukünftige Position mittels zeitaufwendiger Rechenschritten abgeleitet werden. Dies führt dazu, dass eine bevorstehende Kollision mit Fußgänger in machen Fällen nicht rechtzeitig prädiziert werden kann.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung des Fußgängers mit bildgebender Sensorik durch Auswerten der Verhaltensänderung wie Blickwinkeländerung des Fußgängers erwies sich auch aufgrund des zu großen Zeitaufwands bei der Bildverarbeitung und der zu vielen unsicheren Einflussfaktoren als schwer realisierbar und zudem unzuverlässig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren bereitzustellen, welches keinen der oben genannten Nachteile aufweist und somit im Sinne maximaler Wirksamkeit und minimaler Falschauslöserate eine optimale Lösung zum Fußgängerschutz bietet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden bewegungsbezogene Daten der im Straßenverkehr teilnehmenden verletzlichen Objekte wie Fußgänger anhand der am Objekt angeordneten Sensoren, bspw. eines Bewegungssensors, erfasst und von der objektseitigen Sende-/Empfängereinheit an die fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit übertragen. Aus diesen Bewegungsdaten werden dann die zukünftigen Positionen des Objekts zu einem oder mehreren Zeitpunkten prädiziert.
Die ”bewegungsbezogenen Daten” umfassen in dieser Erfindung neben den Informationen über die dynamischen bzw. kinematischen Eigenschaften des Objekts wie z. B. die Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bremsung und/oder Drehung, vorteilhafterweise und je nach Ausführung auch die Informationen über die Körperhaltung und die Ausrichtung des Objekts wie z. B. die Beugung, Neigung und/oder die Ausrichtung des Objekts zur Himmelsrichtung.
Der Begriff „Objekt” fasst in dieser Schrift alle unmotorisierten oder schwach motorisierten, „verletzlichen” Verkehrsteilnehmer, nämlich alle Verkehrsteilnehmer außer Kraftfahrzeuge mit schützender Karosserie zusammen. Der Begriff „verletzlich” kommt daher, dass die unmotorisierten oder schwach motorisierten Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger oder Motorfahrradfahrer aufgrund der fehlenden schützenden Karosserie bei Kollisionen mit Kraftfahrzeugen besonderen Verletzungsrisiken ausgesetzt sind. Zu den Objekten zählen somit alle Fußgänger, insb. Kinder, Radfahrer, Rollstuhlfahrer, Kleinradfahrer, Motorfahrradfahrer und auch Tieren wie z. B. Hunde sowie Fahrräder. Motorfahrräder, Rollstühle, Rollschuhen usw..
Zur einfachen Darstellung der Erfindung werden im Folgenden alle verletzlichen Verkehrsteilnehmer durch Fußgänger oder Radfahrer bezeichnet. Das bedeutet jedoch nicht, dass die vorliegende Erfindung nur auf Fußgänger oder Radfahrer begrenzt ist. Einfachheitshalber werden die verletzlichen Verkehrsteilnehmer zusammengefasst auch das Objekt genant.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass Fußgänger, insb. Kinder (auch Tiere) als Verkehrsteilnehmer im Vergleich zu Fahrzeugen relativ hohe Manövrierfähigkeit besitzen und dementsprechend deren zukünftige Position bzw. Bewegung sehr schwer prädizierbar ist.
Eine Methode, jedem Fußgänger einen statischen, meistens kreisförmigen Aufenthaltsbereich als mögliche zukünftige Position zuzuordnen und darauf basierend Kollisionsrisiken mit den Fahrzeugen zu ermitteln mit der Annahme, dass sich der Fußgänger mit einer festen Geschwindigkeit in alle Richtung bewegen kann, führte aufgrund der zu großen potenziellen Aufenthaltsbereiche der Fußgänger oft zu falschen Kollisionswarnungen und sogar zur Gefährdung des Straßenverkehrs (vergleiche 4).
Dies ist physikalisch durch die Tatsache begründet, dass die wesentlichen Informationen für die Vorhersage der zukünftigen Position eines Fußgängers in der Änderung der Geschwindigkeit des Fußgängers bzw. seiner Drehrate stecken.
Um die zukünftige Position des Fußgängers genauer zu prädizieren, entstand die Idee, neben der Berücksichtigung der aktuellen Position des Fußgängers auch den aktuellen Bewegungszustand des Fußgängers mit einzubeziehen. Der aktuelle Bewegungszustand wird dabei in erster Linie mithilfe eines am Fußgänger angeordneten Bewegungssensors ermittelt. Die so ermittelten Bewegungsdaten geben bspw. Auskunft darüber, ob der Fußgänger stehen bleiben wird oder weitergeht.
Vorteilhafterweise werden weitere Bewegungsdaten wie die Beschleunigung, die Drehrate des Fußgängers, die Ausrichtung des Fußgängers zur Himmelsrichtung mithilfe entsprechender am Fußgänger angeordneter Sensoren ermittelt. Diese Daten geben weitere Auskünfte zum Bewegungszustand des Fußgängers. In Verbindung mit den aktuellen Positionsdaten lässt sich so die potenzielle zukünftige Position des Fußgängers mit deutlich höherer Genauigkeit voraussagen.
Vorzugsweise werden die Beschleunigungen des Fußgängers sowohl in dessen Längsachse, Querachse als auch in dessen Vertikalachse gemessen und zur Prädiktion herangezogen. Aus den Messwerten der Längs-, Quer- bzw. Vertikalbeschleunigung a_x, a_y bzw. a_z des Fußgängers wird zwei- oder dreidimensionaler Beschleunigungsvektor a → = (a_x, a_y)^T bzw. a → = (a_x, a_y, a_z)^T ausgebildet.
Entsprechend werden aus den Drehbewegungen des Fußgängers um die Vertikalachse γ . bzw. Beugungen bzw. Neigung des Fußgängers um die Querachse β . ggfs. auch die seitlichen Streckungen bzw. Neigung des Fußgängers um die Längsachse
gemessen und in Form eines zwei- oder dreidimensionalen Drehratenvektors ω → = (α . , β . )^T, ω → = (β . , γ . )^T oder ω → = (α . , β . , γ . )^T zur Prädiktion herangezogen. Je nach Ausführung wird auch nur die Drehbewegung um die Vertikalachse γ gemessen und zur Prädiktion herangezogen.
Aus den Bewegungsdaten lässt sich auch der zukünftige Bewegungszustand des Fußgängers voraussagen. So kann bspw. aus einer aktuellen Laufgeschwindigkeit von 1 m/s, einer aktuellen Beschleunigung von 1 m/s², einer Drehrate von 0°/s von einem Fußgänger und dessen Ausrichtung nord kann man mit einer hohen Wahrscheinlichkeit voraussagen, dass er sich in einer Sekunde mit einer Laufgeschwindigkeit von 2 m/s und Beschleunigung von 1 m/s² sowie einer Drehrate von 0°/s weiterhin Richtung nord bewegt. Kombiniert man die aktuellen Bewegungsdaten mit den aktuellen Positionsdaten, so kann man voraussagen, dass sich der Fußgänger in einer Sekunde mit einer hohen Wahrscheinlichkeit um 1,5 m nördlich von der aktuellen Position befindet.
In dem Straßenverkehr werden nicht nur die Fußgänger als potenzielles Kollisionsrisiko mit Fahrzeugen betrachtet, die schwerwiegenden Verletzungsrisiken ausgesetzt sind. Auch Radfahrer, Rollstuhlfahrer, Rollschuhfahrer oder Haustieren wie Hunde werden bei Kollisionen mit Kraftfahrzeugen auch als potenzielle Unfallopfer mit schwerwiegenden Verletzungsrisiken gesehen. Diese verschiedenen verletzlichen Verkehrsteilnehmer weisen unterschiedliche physikalische oder physiologische Eigenschaften auf und sind somit voneinander in Bezug auf deren physischen oder physikalischen Bewegungseigenschaften getrennt zu betrachten. Zu den Fußgängern gehören auch Kinder, Erwachsene, ältere Menschen, die sich ebenfalls in Bezug auf deren physischen oder physikalischen Bewegungseigenschaften voneinander unterscheiden.
Vorteilhafterweise wird daher ein sogenanntes Objektmodell zur erfindungemäßen Prädiktion herangezogen. Als „Objektmodell” soll hier ein Parametersatz verstanden werden, welcher jedem Verkehrteilnehmer (nämlich jedem verletzlichen Verkehrsteilnehmer) zugeordnet ist und folgende physikalischen oder physiologischen Eigenschaften des Verkehrteilnehmers in Form von Parametern enthält. Diese Eigenschaften sind unter anderem,

– die Art des Objekts,
– das physiologische bzw. physikalische Bewegungsvermögen des Objekts, darunter
– das Gewicht,
– die Höhe,
– die maximale Geschwindigkeit,
– die maximale Beschleunigung,
– die maximale Drehrate,
– das Bewegungsmuster des Objekts, nämlich typische Bewegungsfolge eines Verkehrsteilnehmers, bspw. Beugen des Oberkörpers vor dem Loslaufen bei einem Kind.

Die Art des Objekts gibt Informationen darüber, um welchen Verkehrsteilnehmer es sich handelt, nämlich, ob das Objekt eine erwachsene Person, ein Kind, eine alte Person mit Gehhilfe oder ein Kind mit Rollschuhen, ein Fahrrad, ein Rollstuhl oder ein Haustier wie bspw. ein Hund ist.
Aus der Art des Objekts lässt sich der maximale Radius des Bewegungsspielraumes des Objekts, die maximal erreichbare Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Drehrate usw. grob bestimmen. So ist bspw. in Bezug auf denselben Betrachtungszeitraum der Radius des Bewegungsspielraumes eines Fußgängers mit Gehhilfe wesentlich kleiner als der eines Kindes mit Rollschuhen.
Da jedoch die Werte des maximalen Bewegungsradius, der maximalen Geschwindigkeit usw. selbst in der gleichen Objektgruppe von Objekt zu Objekt stark unterschiedlich sein können, werden weitere Parameter in Form von physiologischen bzw. physikalischen Bewegungsvermögen des Objekts dem Parametersatz des Objektmodells hinzugefügt. Diese Parameter sind unter anderem das Gewicht, die Körperhöhe, die maximale Geschwindigkeit, die maximale Beschleunigung und/oder die maximale Drehrate des Objekts. Je nach Bedarf können auch weitere Parameter wie Körperbreite hinzugefügt werden. Unter Berücksichtigung der gesetzlichen Regelung können weitere Informationen wie chronische Erkrankungen, die Reaktions- oder Bewegungsvermögen des Fußgängers beeinträchtigen, auch in Form von Parametern zum Objektmodell hinzugefügt werden. Diese Parameter sind genauer als die aus der Art des Objekts grob eingeschätzten Parameterwerte und somit für die Abschätzung der physiologischen bzw. physikalischen Bewegungsvermögen aussagekräftiger. Anhand dieser Parameter lässt sich bspw. ein übergewichtiges (somit wenig bewegliches) Kind von einem normalgewichtigen unterscheiden.
Zusätzlich zu dem Bewegungsvermögen des Objekts wird das Bewegungsmuster des Objekts zum Objektmodell hinzugefügt. Die Bewegungsmuster, nämlich die typischen Bewegungsfolge eines Verkehrsteilnehmers, geben Auskünfte darüber, welche Bewegungsänderungen nach aktuell erfassten Bewegungsänderungen folgen. Beugt bspw. ein Kind sein Oberkörper (dabei ändert sich der Wert der Drehrate um die Querachse β . ), so lässt sich mit einer hohen Wahrscheinlichkeit voraussagen, dass das Kind gleich loslaufen wird.
Die Parameter für das Objektmodell können bei Inbetriebnahme der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit manuell eingestellt werden. Ist die objektseitige Vorrichtungsteileinheit bspw. in einem Handy integriert, so lassen sich diese Parameter ohne weiteres über die Handytastatur eingeben. Ist die objektseitige Vorrichtungsteileinheit bspw. in einem Schulranzen integriert, so wird diese mittels einer integrierten Schnittstelle an einem Computer angeschlossen. Über Tastatureingabe am Computer können die obengenannten Parameter dann eingestellt werden. Ändert sich der Wert eines oder anderen Parameters wie bspw. des Körpergewichts des Fußgängers im Laufe der Zeit, so wird der entsprechende Parameter manuell aktualisiert.
Aus den Parametern des Objektmodells und den aktuell gemessenen Bewegungsdaten (je nach Ausführung auch aus den zeitlich unmittelbar zurückliegenden Bewegungsdaten) des Objekts werden vorteilhafterweise Frühindikatoren zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts ermittelt. Basierend auf der aktuellen Position des Objekts lässt sich so anhand der Frühindikatoren die zukünftige Position des Objekts prädizieren. Als Frühindikatoren werden hier charakteristische Änderungen in der Haltung oder im Bewegungszustand des Objekts verstanden, die auf eine Änderung der Bewegung oder Bewegungsrichtung schließen lassen.
Die Merkmale eines so gewonnenen Frühindikators lassen eine sichere Vorhersage der Bewegung des Verkehrsteilnehmers bereits in der frühen Prädiktionsphase zu, während bspw. ein bildbasierendes Prädiktionsverfahren nach dem Stand der Technik selbst eine deutliche Verhaltensänderung des Verkehrsteilnehmers nicht ermitteln könnte.
Jede Position und/oder Bewegung eines Verkehrsteilnehmers zu einem vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkt wird idealerweise mit einer zugehörigen Positions- bzw. Bewegungswahrscheinlichkeit prädiziert. Die zukünftige Position wird vorzugsweise in Form von einem Aufenthaltsbereich mit einer zugehörigen Positions- bzw. Aufenthaltswahrscheinlichkeit prädiziert.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mithilfe von zumindest zwei Vorrichtungsteileinheiten durchgeführt, welche getrennt im Fahrzeug und am Objekt angeordnet sind. Beide Vorrichtungsteileinheiten weisen jeweils eine Sende-/Empfängereinheit auf und kommunizieren mithilfe drahtloser Datenkommunikation zwischen diesen beiden Sende-/Empfängereinheiten zueinander und tauschen Daten aus. Die fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit ortet die objektseitige Sende-/Empfängereinheit mittels elektromagnetischer Welle. Vorzugsweise ist die objektseitige Sende-/Empfängereinheit ein aktiver oder passiver RFID-Transponder und die Fahrzeugseitige eine Transponderdetektionsvorrichtung mit Mehrfachantennensystem. Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit weist einen Bewegungssensor, einen Beschleunigungssensor zum Messen der translatorischen Beschleunigung des Objekts, einen Drehratensensor zum Messen der Drehbewegung des Objekts um dessen Vertikalachse und/oder einen Magnetkompasssensor zum Erfassen der Ausrichtung des Objekts zur Himmelsrichtung auf.
Vorteilhafterweise werden durch die oben genannten Sensoren am Ort des Transponders alle sechs kinetisch relevanten Parameter, nämlich die Längs-, Quer- bzw. Vertikalbeschleunigung a_x, a_y bzw. a_z und die Drehung um die Vertikalachse γ . , um die Querachse β . bzw. um die Längsachse α . , der Objektbewegung sowie die Ausrichtung des Objekts zur Himmelsrichtung gemessen. Für vereinfachte Ausführung kann auch nur auf einen Teil der kinetischen Parameter zurückgegriffen werden.
Die Transponderdetektionsvorrichtung im Fahrzeug ermittelt die in der Fahrzeugumgebung befindlichen Transponder und bestimmt den Abstand und Azimutwickel jedes einzelnen Transponders zum Fahrzeug, vorzugsweise in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse. Die radialen Abstände der Transponder zur Transponderdetektionsvorrichtung bzw. zum Fahrzeug werden anhand der Signallaufzeitmessung gemessen. Die Azimutwinkel werden mithilfe des Mehrfachantennensystems der Transponderdetektionsvorrichtung ermittelt.
Aus den Abständen und Azimutwinkeln ermittelt die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit die aktuelle Position jedes einzelnen Transponders und somit jedes einzelnen Transponderträgers sprich Objekts relativ zum Fahrzeug. Ferner sendet die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit Aufwecksignale an die aufgespürten Transponder bzw. objektseitigen Vorrichtungsteileinheiten und regt diese an, mittels der verschiedenen, am Objekt angeordneten Sensoren Bewegungsdaten wie die Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehrate und/oder Ausrichtung des Objekts zur Himmelsrichtung zu messen und die gemessenen Daten samt den Objektmodellparametern sowie Identifikationscode an die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit zu senden. Die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit authentifiziert die Transponder durch Prüfen der Identifikationscodes und ermittelt aus den empfangenen Daten Frühindikatoren für die Objekte. Alternativ können die Frühindikatoren auch am Objekt von der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit ermittelt und dann an die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit gesendet werden.
Die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit prädiziert dann aus den Frühindikatoren und den aktuellen Positionen der Objekte sowie den fahrdynamischen Daten des Fahrzeugs die zukünftigen Positionen der Objekte relativ zum Fahrzeug zu vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkten. Die Fahrdynamikdaten des Fahrzeugs können bspw. die Raddrehzahl, der Lenkradwinkel, der Bremsdruck usw. sein und vorzugsweise vom elektrischen Stabilitätssystem abgeleitet werden.
Vorteilhafterweise berechnet die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit aus den fahrdynamischen Daten einen Fahrschlauch für das Fahrzeug. Für jeden vorgegebenen Zeitpunkt berechnet die Vorrichtungsteileinheit im Fahrschlauch jeweils einen Bereich als Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs zum vorgegebenen Zeitpunkt und vergleicht diesen mit der prädizierten Position bzw. dem prädizierten Aufenthaltsbereich des Objekts zum genannten Zeitpunkt. Überlappen sich die beiden Aufenthaltsbereiche des Fahrzeugs und des Objekts, so gilt eine bevorstehende Kollision als erkannt und dementsprechend werden Maßnahmen zur Vermeidung der Kollision veranlasst. Liegen die beiden Aufenthaltsbereiche dicht beieinander, so wird ein erhöhtes Kollisionsrisiko vorausgesagt.
In einem wenig kritischen Fall wird der Fahrer vor einer möglichen Kollision mittels eines optischen, akustischen oder haptischen Signals gewarnt. Reagiert der Fahrer nicht oder wird die Situation kritischer, so kann bspw. eine Vollbremsung veranlasst werden. Bei unvermeidbarer Kollision werden Maßnahmen zur Minderung von Unfallfolgen veranlasst. Dabei kann bspw. die Motorhaube in Richtung zum möglicherweise aufprallenden Objekt vorab angehoben oder, sollten Airbags zum Fußgängerschutz bspw. im Fahrzeugfrontbereich eingebaut sein, Airbags entfaltet werden. Dabei können die Bewegungsdaten oder die Parameter des Objektsmodells, wie die Art, die Geschwindigkeit, die Körperhöhe, das Gewicht des Objekts zur adaptiven Fußgängerschutzmassnahme herangezogen werden, welche im Zuge der erfindungsgemäßen Prädiktion von der objektseitigen Sende-/Empfangseinheit zur fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit übermittelt worden sind. So kann die Motorhaube dem Gewicht oder der Körpergröße des Objekts adaptiv angepasst angehoben werden oder können die Airbags zum Fußgängerschutz auch adaptiv angepasst entfaltet werden. Dadurch wird Minimierung der Unfallfolgen und somit ein optimaler Fußgängerschutz erzielt.
Dank der Ermittlung der Bewegungsdaten unmittelbar am Verkehrsteilnehmer können die bewegungsbezogenen Frühindikatoren auch bei unterbrochener Sichtverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer ermittelt und zur Prädiktion herangezogen werden. Durch die Erkennung der Frühindikatoren direkt am Verkehrsteilnehmer können charakteristische Bewegungsänderungen zuverlässig und über einen längeren Zeitraum und ohne zeitliche Verzögerung erfasst werden. Die so erfassten Frühindikatoren sind deutlich zuverlässiger als die indirekt bildbasiert und am Fahrzeug ermittelten Frühindikatoren. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine deutlich frühere und zuverlässige Erkennung der bevorstehenden Kollisionen mit verletzlichen Verkehrsteilnehmern als das bildbasierte Verfahren, und bietet somit eine optimale Lösung zum Fußgängerschutz im Sinne maximaler Wirksamkeit und minimaler Falschauslöserate.
Die objektseitigen Vorrichtungsteileinheiten können in Handys, Kleidungen, insb. Warnwesten, Schuhen, Taschen, Accessoires wie Handtaschen, Gürteln, Uhren, Brillen, Fahrrädern, Fahrradhelmen, Fahrradcomputern, Tretrollern, Rollschuhen, Kinderwägen, Schulranzen, Rollstühlen, Gehhilfen, Gehstöcken, Haustier-Halsbändern usw. integriert werden.
Die Komponenten der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit, wie die Sende-/Empfangseinheit, die Beschleunigungs-, Drehraten-, Magnetkompasssensoren, sowie die Energiequelle wie Batterien können in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut werden. Alternativ können die Komponenten auch voneinander getrennt in demselben Träger wie einem Kleidungsstück oder Fahrrad verteilt angeordnet werden.
Die Stromversorgung für die objektseitige Vorrichtungsteileinheit samt Transponder und Sensoren kann mit eingebauten austauschbaren Knopfbatterien oder durch Solarzellen sichergestellt werden. Alternativ kann die durch die Bewegung des Trägers erzeugte kinetische Energie zur Stromversorgung verwendet werden. Ist die objektseitige Vorrichtungsteileinheit in bereits vorhandenen tragbaren Elektronikgeräten (z. B. Handy oder iPod) integriert, so kann die Vorrichtungsteileinheit mit dem Strom von den in diesen Elektronikgeräten bereits integrierten Akkus oder Batterien versorgt werden.
In der Nutzung des oben genannten Objektsmodells, insb. der Parameter bzgl. der Art des Objekts verbirgt sich jedoch eine Gefahr, dass das Objekt falsch verifiziert wird. Als Beispiel zu nennen, trägt ein Vater den Schulranzen seines Kindes mit einer integrierten objektseitigen Vorrichtungsteileinheit, so kann der Vater nicht als ein erwachsener Fußgänger mit einer niedrigeren Manövrierfähigkeit, sondern fälschlicherweise als ein Kind mit einer höheren Manövrierfähigkeit verifiziert. Oder ein Fußgänger, der sein Fahrrad mit einer eingebauten objektseitigen Vorrichtungsteileinheit schiebt, wird fälschlicherweise als Radfahrer mit hoher potentieller Geschwindigkeit verifiziert. Des Weiteren können Misuse-Fälle (Missbrauchsfälle) eintreten, wobei bspw. die objektseitigen Vorrichtungsteileinheiten von den Trägern bspw. von Kindern einfach auf die Straße geworfen werden. Mithilfe der Daten der objektgebundenen Sensorik kann überprüft werden, ob es sich bei der Bewegung der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit, um einen realistischen Bewegungsablauf eines Verkehrsteilnehmers, vor allem eines Fußgänger handelt. Dadurch können derartige Misuse-Fälle oder fehlerhafte Verifizierungen durch die Nutzung der objektgebundenen Sensorik ausgegrenzt und Fehlauslösungen im Fahrzeug vermieden werden.
Die Nutzung der objektgebundenen Sensorik kann also zusätzlich zur Verifizierung des Objekts dienen. Die vom Objekt mitgeführte Sensorik und die damit verfügbaren Messdaten können zur Verifizierung einer bspw. für Fußgänger oder Tier charakteristischen Laufbewegung herangezogen werden. So können die Sensordaten bei oben genannten Beispielen dazu verwendet werden, die durch die Parameter des Objektmodells bestimmte Objektart zu überprüfen. Liefert die Sensorik Messdaten, die für eine Laufbewegung eines erwachsenen Fußgängers typisch sind, so wird der Fußgänger mit dem Schulranzen seines Kindes trotz der Parameter des Objektmodells der im Schulranzen integrierten objektseitigen Vorrichtungsteileinheit nicht als ein Kind, sondern als ein erwachsener Fußgänger verifiziert. Genauso wird der Radfahrer, der sein Fahrrad schiebt, anhand der Sensormessdaten als Fußgänger richtig verifiziert. Entsprechen die Bewegungsdaten einer typischen Wurfkurve, die auf das Wegwerfen des Transponders hindeutet, gefolgt von Bewegungsdaten, die auf einen bewegungslosen Zustand des Transponders hindeuten, so kann mit einer hohen Wahrscheinlichkeit voraussagen, dass der Transponder verloren oder missbraucht wurde. Dadurch können Misuse-Fälle bzw. fehlerhafte Objektverifizierung im großen Maße ausgegrenzt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert. Zur vereinfachten Beschreibung der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Vorrichtungsteileinheiten sowie die in den Figuren gezeigten Gegenstände wie Fahrzeug, Fußgänger, Straße usw. schematisch und vereinfacht dargestellt. Es zeigen dabei,
1 ein Straßenbild in Draufsicht, wobei verallgemeinert dargestellt wird, wie eine bevorstehende Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens vorhergesagt wird,
2 eine detaillierte Darstellung der fahrzeugseitigen Vorrichtungsteileinheit zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 eine detaillierte Darstellung der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4A, 4B in zwei Beispielen die erfindungsgemäße Prädiktion der Position bzw. Bewegung eines Fußgängers relativ zu einem Fahrzeug,
5 ein Beispiel der Prädiktion der Position bzw. Bewegung des Fußgängers ohne Anwendung von bewegungsbezogenen Frühindikatoren,
6A, 6B in weiteren zwei Beispielen die erfindungsgemäße Prädiktion der Position bzw. Bewegung eines Radfahrers bzw. eines Fußgängers relativ zu einem Fahrzeug, und
7, 8 in jeweils einem detaillieren Beispiel die erfindungsgemäße Prädiktion der zukünftigen Position eines Radfahrers basierend auf die aktuellen Bewegungsdaten sowie in Verbindung mit zugehörigen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
Die 1 zeigt einen Straßenabschnitt 500 mit einem vorbeifahrenden Fahrzeug 300, das mit einer erfindungsgemäßen fahrzeugseitigen Vorrichtungsteileinheit 120 ausgestattet ist, und einem Fußgänger 210, der eine erfindungsgemäße objektseitige Vorrichtungsteileinheit (Transponder mit integrierten Sensoren 113, 114, 115, 116) 110 bei sich trägt.
Der Fußgänger 210 läuft gerade zwischen zwei hintereinander parkenden Fahrzeugen 411, 412 in die Straße. Durch das parkende Fahrzeug 411 ist die Sichtverbindung 800 zwischen dem heranfahrenden Fahrzeug 300 und dem Fußgänger 210 unterbrochen. Die Laufbahnen des Fahrzeugs 300 und des Fußgängers 210 kreuzen sich in der Straßenmitte 600 und es besteht somit eine Kollisionsgefahr zwischen diesen beiden Verkehrsteilnehmern 210, 300.
Die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit 120 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weist gemäß 2 eine Rechen-/Steuereinheit 122 und eine Sende-/Empfangseinheit 121 mit einer Sendeantenne 1212 und eine Empfangseinheit 1213, die aus einem Mehrfachantennensystem mit mehreren Antennen 1214 ausgebildet ist, auf. Die Sende-/Empfangseinheit 121 sendet über die Sendeantenne 1212 Abfragesignale in die Fahrzeugumgebung. Dabei werden zuerst Abfragesignale an allen potentiellen in der Umgebung befindlichen Transpondern 110 gesendet 901. Die Transponder 110, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs 300 befinden, werden von den Abfragesignalen angeregt und senden 110 ihrerseits Antwortsignale an die fahrzeugseitige Sende-/Empfangseinheit 121. Diese Antwortsignale enthalten vorzugsweise Identifikationsnummer des Transponders 110, wodurch die die Transponder 110 voneinander eindeutig unterscheiden lassen, sowie die Parameter des Objektmodells des Objekts 210, 220, das den Transponder 110 bei sich trägt, und die Sensordaten, die von verschiedenen im Transponder 110 integrierten Sensoren 113, ..., 116 gemessen wurden. Die Antwortsignale werden von den Antennen 1214 des Mehrfachantennensystems 1213 empfangen 902.
Die Signalverarbeitungseinheit 1211 berechnet dann basierend auf die Signallaufzeit zwischen dem Senden 901 und Empfangen 902 der Signale und die Signallaufgeschwindigkeit den radialen Abstand jedes einzelnen Transponders 110 zum Fahrzeug 300. Durch Vergleichen der Signalpegel des von mehreren Antennen 1214 des Mehrfachantennensystems 1213 mehrfach empfangenen Antwortsignals 902 jedes einzelnen Transponders 110 ermittelt die Signalverarbeitungseinheit 1211 dann den Azimutwinkel jedes Transponders 110 zur Fahrzeuglängsachse. In der Signalverarbeitungseinheit 1211 finden je nach Ausführung Filterung, Modulation, Demodulation, Analog-/Digital- bzw. Digital-/Analogumwandlung und Codier-/Decodierung etc. statt, um die Abfragesignale zu generieren oder aus den Antwortsignalen die von den Transpondern 110 übertragenen Identifikationsnummer, Objektmodellparameter und Sensordaten zu gewinnen. Je nach Ausführung wird in dieser Signalverarbeitungseinheit 1211 eine erste Selektion der Transponder 110 durchgeführt, die sich nach deren Abstand und Azimutwinkel zum Fahrzeug 300 in dem Risikobereich befinden. Dadurch werden vor allem die Transponder 110 bzw. die Verkehrsteilnehmer 210, 220 von der weiteren Kollisionsrisikobewertung ausgeschlossen, die bspw. hinter dem Fahrzeug 300 befinden oder in einem Bereich aufhalten, wo keine Kollisionen zwischen diesen Transpondern 110 und dem Fahrzeug 300 möglich sind. Vorzugsweise findet in der Signalverarbeitungseinheit 1211 auch die Authentifizierung der Transponder 110 anhand der von den Transpondern 110 übertragenen Identifikationsnummer statt.
Die Rechen-/Steuereinheit 122 enthält eine Datengewinnungseinheit 1221, eine Einheit zur Datenfusionierung und Tracking 1222, eine Einheit zur Risikoberechnung 1223 und eine Entscheidungseinheit 1224 zum Auslösen der entsprechenden Warnsignale bei Erkennung von Kollisionsgefahr.
Die Datengewinnungseinheit 1221 zerlegt die empfangenen Datenpakete von den in der Signalverarbeitungseinheit 1211 bereits vorselektierten Transpondern 110 in entsprechenden Sensordaten und Objektmodelldaten und leitet diese Daten in die Datenfusionierungs- und Trackingseinheit 1222 weiter. Die Datenfusionierungs- und Trackingseinheit 1222 ermittelt dann aus den Parametern des Objektsmodells und den Sensordaten die Art des Transponderträgers (nämlich des Verkehrsteilnehmers) 210, 220 und extrapoliert anhand dieser Daten und basierend auf die aktuellen Positionen des Transponders 110 relativ zum Fahrzeug 300 den potentiellen Aufenthaltbereich des Verkehrsteilnehmers 210, 220 zu vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkten. Dabei werden vorzugsweise zuerst Frühindikatoren ermittelt. Vorzugsweise werden die prädizierten Aufenthaltsbereiche mit zugehörigen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten versehen.
Ferner ermittelt die Datenfusionierungs- und Trackingseinheit 1222 anhand der von den Komponenten des elektronischen Stabilitätssystems 310 übermittelten fahrdynamischen Daten des Fahrzeugs 300 den Fahrschlauch des Fahrzeugs 300 bzw. die Aufenthaltsbereichen des Fahrzeugs 300 zu den gleichen zukünftigen Zeitpunkten.
Optional ermittelt die Datenfusionierungs- und Trackingseinheit 1222 aus den Sensordaten der bildgebenden Sensorik am Fahrzeug 300 wie Fahrzeugfrontkamera 331 die aktuellen Positionsdaten der erfassten Verkehrsteilnehmer 210, 220 und vergleicht diese Daten mit den mithilfe vom Mehrfachantennensystem 1213 ermittelten Positionsdaten. Dadurch wird die Systemzuverlässigkeit noch mal erhöht.
In der Risikobewertungseinheit 1223 werden die in der Datenfusions- und Trackingseinheit 1222 ermittelten potentiellen Aufenthaltsbereiche des Fahrzeugs 300 und der Verkehrsteilnehmer 210, 220 zueinander verglichen. Überlappen sich der Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs 300 mit einem Aufenthaltsbereich eines Verkehrsteilnehmers 210, 220 zu einem zukünftigen Zeitpunkt, so wird eine bevorstehende Kollisionsgefahr vorausgesagt. Weiterhin werden Risikobewertungen zu möglichen Kollisionen unter Berücksichtigung der Aufenthaltswahrscheinlichkeiten der prädizierten Aufenthaltsbereiche der Verkehrsteilnehmer 210, 220, 300 durchgeführt. Dabei werden optional auch die Fahrzeugdynamikdaten wie Geschwindigkeit, Gierrate oder Gewicht des Fahrzeugs 300 herangezogen. Anhand dieser Daten wird bewertet bzw. abgeschätzt, wie wahrscheinlich eine Kollision stattfinden und wie schwer die Kollision bzw. die Verletzung des an der Kollision beteiligten Verkehrsteilnehmers 210, 220 sein kann. Zur Abschätzung der Kollisionsschwere bzw. der potentiellen Verletzung werden auch die Parameter des Objektmodells und die Sensordaten der objektseitigen Sensorik 113, 114, 115, 116 herangezogen.
Das Ergebnis der Risikobewertung wird in Form von bspw. Kollisionsrisikowerten, Unfallschwerewerten bzw. Verletzungsrisikowerten an die Auslöseentscheidungseinheit 1224 weitergeleitet. Die Auslöseentscheidungseinheit 1224 wählt dann den ermittelten Kollisionsrisikowerten, Unfallschwerewerten oder Verletzungsrisikowerten entsprechend die passende Gegenmaßnahme zur Vermeidung der Kollision bzw. zur Minderung der Unfallfolgen. Unter den Maßnahmen gehören bspw. akustische, optische oder haptische Warnsignale für den Fahrer des Fahrzeugs 300, Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, autonomes Bremsmanöver, Einstellung der Parameter zum Anheben der Motorhaube oder zum Entfalten der Airbags zum Fußgängerschutz, usw..
Optional generiert die Auslöseentscheidungseinheit 1224 ein Warnsignal für den Verkehrsteilnehmer 210, 200. Dieses Warnsignal kann bspw. akustische Hupe oder Lichthupe am Fahrzeug 300 sein. Vorteilhafterweise wird aber dieses Warnsignal über die Sendeantenne 1212 an den Transponder 110 des betroffenen Verkehrsteilnehmers 210, 220 gesendet 901. Empfängt der Transponder 110 ein derartiges Warnsignal vom Fahrzeug 300, so macht der Transponder 100 durch Aussenden bspw. eines akustischen Warntons oder durch Vibration den Verkehrsteilnehmer 210, 220 von einem sich gefährlich annähernden Fahrzeug 300 bzw. einer Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug 300 aufmerksam.
Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 weist gemäß 3 eine Sende-/Empfangseinheit 111, die mit der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit 121 über elektromagnetische Welle kommuniziert und Daten austauscht 903, 904 und in Form von einem Transponder ausgebildet ist, eine Steuereinheit 112, jeweils einen Bewegungs- 113, Bescheunigungs- 114, Drehraten- 115 und Magnetkompasssensor 116 auf. Ferner weist die Vorrichtungsteileinheit 110 einen Speicher 117 und eine Synchronisationseinheit 118 zur Synchronisierung der Datenkommunikation.
Die Sende-/Empfangeinheit 111 weist eine Antenne 1111, eine Antenneweiche 1112 bekannter Art zum Umstellen zwischen Sende- und Empfangsmodus bzw. Sende-/Empfangsfrequenzen der Antenne 1111, einen Signalempfänger 1113 und einen Signalsender 1114. Vorzugsweise weist die Sende-/Empfangeinheit 111 Richtkoppler und Zirkulatoren zur Trennung von Sende- und Empfangssignalen.
Mittels der Sensoren, insb. Inertialsensoren 113, 114, 115, 116 erfasst die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 die aktuellen Bewegungsdaten des Transponderträgers 210.
Je nach Ausführung und Qualitätsanforderung erfasst der Bescheunigungssensor 114 oder der Drehratensensor 115 die Beschleunigungen bzw. die Drehbewegungen des Verkehrsteilnehmers 210, 220 drei-, zwei-, oder eindimensional.
Durch dreidimensionale Messung der Beschleunigung kann in erster Linie die Ausrichtung des Beschleunigungssensors 114 bzw. sollte die Sensoren 113, 114, 115, 116 und die Steuereinheit 112 sowie die Sende-/Empfangseinheit 111 in einem und demselben Gehäuse eingebaut sein, dann auch die Ausrichtung der ganzen objektseitigen Vorrichtungsteileinheit 110 erfasst werden. Die Erfassung der Ausrichtung des Beschleunigungssensors 114 bzw. der Vorrichtung 110 ist deshalb so wichtig, weil der Beschleunigungssensor 114 bzw. der Vorrichtung 110 durch den Träger bzw. Verkehrsteilnehmer 210, 220 ständig in verschiedenen Positionen gestellt wird und so für die gleiche Beschleunigungsbewegung des Verkehrsteilnehmers 210, 220 unterschiedliche Messwerte liefert.
Als Beispiel zu nennen, wird der Beschleunigungssensor 114 somit die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 in einem Handy integriert, das der Fußgänger 210 mit sich führt, so kann der Sensor 114 bspw. beim Telefonieren vom Fußgänger 210 in einer aufrechten Position gehalten und nach dem Telefonieren bspw. in einer Tasche in einer waagerechten Position gebracht werden. In diesen unterschiedlichen Positionen liefert der Sensor 114 selbst beim sich gleichmäßig beschleunigenden Fußgänger 210 unterschiedliche Beschleunigungswerte.
So liefert der Beschleunigungssensor 114 in der aufrechten Position einen ersten dreidimensionalen Beschleunigungswert a→ ₁ = (a_x1, a_y1, a_z1)^T. Nach dem Telefonieren steckt der Fußgänger 210 sein Handy waagerecht in die Tasche. Nun liefert der Beschleunigungssensor einen anderen dreidimensionalen Beschleunigungswert a → ₂ = (a_x2, a_y2, a_z2)^T.
Obwohl sich der Fußgänger 210 über die gesamte Zeit gleichmäßig beschleunigt hat, weichen die Messwerte der beiden dreidimensionalen Beschleunigungsvektoren – paarweise auf die entsprechenden Empfindlichkeits- bzw. Messachsen bezogen betrachtet – voneinander stark ab. Also weichen die beiden Messwerte a_x1 und a_x2 für x-Achse, a_y1 und a₂ für y-Achse, a_z1, und a_z2 für z-Achse voneinander ab.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Ausrichtung des Beschleunigungssensors 114 bzw. der Empfindlichkeitsachsen des Beschleunigungssensors 114 über die Zeit geändert wurde. Daher ist es erforderlich, die Ausrichtung der Sensoren 113, 114, 115, 116 stets zu aktualisieren.
Die Ausrichtung der Sensoren insb. der Inertialsensoren 113, 114, 115, 116 wird vorteilhafterweise anhand vom Beschleunigungssensor 114 bspw. in einem Ruhezustand des Fußgängers 210 ermittelt, wobei man eine Vektorsumme a → aus drei gemessenen Vektorkomponenten a_x, a_y, a_z bildet. Weist der Betrag der Vektorsumme a → näherungsweise den Wert der Erdschwerebeschleunigung 9,81 m/s², so zeigt die Richtung der Vektorsumme a → die Richtung der Erdgravitationskraft. In Kombination mit den Messwerten des Magnetkompasssensors 116 lässt sich aus der Richtung der Erdgravitation die Ausrichtung des Beschleunigungssensors 114 bestimmen.
Die Drehbewegung des Fußgängers 210 wird ebenfalls je nach Ausführung und Qualitätsanforderung drei-, zwei- oder eindimensional erfasst werden. Die Drehbewegung um die Vertikalachse γ . des Fußgängers 210 gibt wie die Querbeschleunigung a_y Informationen darüber, ob der Fußgänger 210 seine Laufrichtung ändert. Die Drehbewegung des Fußgängers 210 um dessen Querachse β . , nämlich die Neigung des Fußgängers 210 ist bspw. Indikator dafür, dass der Fußgänger gleich loslaufen wird.
Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 wird von einem integrierten Energiespeicher (Stromquelle) 119, der bspw. aus einer oder mehrerer durch kinetische (Bewegungs-)Energie des Fußgängers 210 automatisch aufladbaren Akkuzellen besteht, mit Strom versorgt. So kann die Vorrichtungsteileinheit 110 in der 3 als ein aktiver Transponder mit mehreren integrierten Sensoren 113, ..., 116 betrachtet werden.
Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 ist vorzugsweise mit Energiesparmodus ausgestattet. So ist bspw. die Vorrichtungsteileinheit 110 in einem stromsparenden Ruhezustand versetzt, solange die Einheit 110 kein Signal vom Außen empfängt und der Bewegungs- bzw. Beschleunigungssensor 113, 114 keine Bewegung oder Beschleunigung des Fußgängers 210 registriert.
Empfängt die Sende-/Empfangseinheit 111 Signal vom außen 904, so sendet sie ein Aufwecksignal 1191 an die Stromquelle 119 und Sensoren 113, ..., 116 und weitere Einheiten 117, 118. Alternativ kann die Vorrichtungsteileinheit 110 von dem Bewegungs- oder Beschleunigungssensor 113, 114 „aufgeweckt” werden. Registriert der Bewegungs- oder Beschleunigungssensor 113, 114 Bewegung bzw. Beschleunigung des Fußgängers 210, so sendet er Aufwecksignal 1192, 1193 an die Stromquelle 119 und weitere Einheiten 111, 112, 115, ...118.
Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 weist ferner einen Speicher 117 auf, in dem Identifikationscode der Vorrichtungsteileinheit 110 und Parameter des Objektmodells für den Transponderträger 210, 220 abgespeichert sind. Die Parameter des Objektmodells können während des Betriebs des Transponders 110 manuell aktualisiert werden. Hierzu weist die Vorrichtungsteileinheit 110 optional eine Schnittstelle, mit der die Vorrichtungsteileinheit 110 bspw. mit einem Computer Daten austauschen kann.
Die objektseitige Vorrichtungsteileinheit 110 ist je nach Ausführung optional mit einer Synchronisationseinheit 118 ausgestattet. Die Synchronisationseinheit 118 dient dazu, die Schutzzeit zur Synchronisierung der Signalübertragung zwischen den fahrzeugseitigen und objektseitigen Vorrichtungsteileinheiten 110, 120 im Zeitmultiplexverfahren bereitzustellen. Alternativ kann die Datenkommunikation auch im Codemultiplexverfahren oder Frequenzmultiplexverfahren bewerkstelligt werden. Dabei weisen die fahrzeugseitigen und objektseitigen Vorrichtungsteileinheiten 110, 120 entsprechende Komponenten zum Durchführen der Codemultiplexverfahren oder Frequenzmultiplexverfahren auf.
Die 4A, 4B zeigen jeweils ein Beispiel, wie sich eine bevorstehende Kollision bzw. eine unkritische Situation mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eindeutig voraussagen lässt. Die beiden 4A, 4B zeigen zwei ähnliche Straßenbilder wie die 1. Auf der Straße 500 nähert sich ein Fahrzeug 300 in Westost Richtung heran. Zwischen zwei parkenden Fahrzeugen 411, 412 läuft ein Fußgänger 210, wobei der Fußgänger 210 in der 4A Richtung Norden bzw. Richtung zur Straße 500 in die Straße 500 hineinläuft und der Fußgänger 210 in der 4B Richtung Süden bzw. Rücken zur Straße 500 von der Straße 500 hinwegläuft. Wir nehmen an, dass sich die beiden Fußgänger 210 in den beiden 4A, 4B mit der gleichen Geschwindigkeit v0 und Beschleunigung a0 bewegt. Die Ausrichtung des Fußgängers 210 in der 4A zeigt nach Norden und die des Fußgängers 210 in der 4B nach Süden. Diese Bewegungsdaten wie Geschwindigkeit v0, Beschleunigung a0 und Ausrichtung zur Himmelsrichtung werden von den Sensoren 113, ..., 116 der Vorrichtungsteileinheit 110, die der Fußgänger 210 bei sich trägt, gemessen und an die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit 120 übertragen. Aus diesen Daten berechnet die Vorrichtungsteileinheit 120 Frühindikatoren zu dem Bewegungszustand des Fußgängers 210. Basierend auf die aktuelle Position des Fußgängers 210 ermittelt die Vorrichtungsteileinheit 210 aus den Frühindikatoren und den fahrdynamischen Daten des Fahrzeugs 300 die zukünftigen Positionen bzw. Aufenthaltsbereiche des Fahrzeugs 300 und des Fußgängers 210 zu einem oder mehreren vorgegebenen Zeitpunkten.
So wird zu einem Zeitpunkt t1 jeweils eine Position bzw. ein Aufenthaltsbereich 302 für das Fahrzeug 300 und eine Position bzw. ein Aufenthaltsbereich 212 für den in Richtung Norden laufenden Fußgänger 210 prädiziert, die sich teilweise überlappen 601 (siehe 4A). Der Überlappungsbereich 601 deutet auf eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs 300 mit dem Fußgänger 210 hin. Folglich sendet die Rechen-/Steuereinheit 122 der fahrzeugseitigen Vorrichtungsteileinheit 120 ein Steuersignal an das Fußgängerschutzsystem 320 und veranlasst dies, geeignete Maßnahmen einzuleiten.
Anders als beim Beispiel in der 4A liegen die prädizierten Positionen bzw. Aufenthaltsbereiche 302, 214 des Fahrzeugs 300 und des Fußgängers 210 beim in der 4B gezeigten Beispiel voneinander getrennt. Obwohl der Fußgänger 210 gefährlich nah zur Straße 500 bzw. zum Fahrschlauch 301 des Fahrzeugs 300 liegt, besteht in diesem Fall keine Kollisionsgefahr, da der Fußgänger 210 eindeutig von der Straße 500 bzw. von dem Fahrschlauch 301 und somit auch von dem prädizierten Aufenthaltsbereich 302 des Fahrzeugs 300 hinweg bewegt. Die ermittelten Frühindikatoren wie Drehrate deuten auch nicht auf eine Absicht des Fußgängers 210 hin, sich umzudrehen und in die Straße 500 hineinzulaufen.
Aus den Beispielen in den 4A, 4B sind die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich erkennbar. Durch Heranziehen der Bewegungsdaten vom Fußgänger 210, wobei diese Bewegungsdaten direkt am Fußgänger 210 erfasst werden, lässt sich die zukünftige Position des Fußgängers 210 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt mit einer hohen Genauigkeit prädizieren.
Ein ungenau und übergroß prädizierter Aufenthaltsbereich 216 des Fußgängers 210 mit der Annahme, dass sich der Fußgänger 210 in alle Richtungen mit einer gleichen Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung bewegt, führt oft zu einer falschen Voraussage einer bevorstehenden Kollision, wie es in der 5 veranschaulicht ist.
Obwohl der Fußgänger 210 sich von der Straße 500 wegbewegt und offensichtlich nicht mit dem Fahrzeug 300 kollidieren wird, wird aufgrund der fehlenden Informationen zum Bewegungszustand – bspw. die Bewegungsrichtung 213 – des Fußgängers 300 fälschlicherweise eine Überlappung 602 der zukünftigen Aufenthaltsbereiche 302, 216 des Fahrzeugs 300 und des Fußgängers 210 ermittelt. Darauf basierend wird eine falsche Kollision vorausgesagt und es werden unnötige gar gefährliche Fußgängerschutzmaßnahmen zur Vermeidung von einer angeblichen Kollision veranlasst.
Die 4B, 5 zeigen die Unterschiede zwischen einer bewegungsbezogenen Prädiktion und einer Prädiktion ohne Heranziehen der Bewegungsdaten des Verkehrsteilnehmers 210 und somit die Vorteile der erfindungsgemäßen Prädiktion deutlich.
Die 6A, 6B zeigen weitere Beispiele der erfindungsgemäßen Prädiktion. In den beiden 6A, 6B ist jeweils ein Abschnitt einer Ost-West gerichteten Hauptstraße 500 mit einer südlich in dieser Hauptstraße 500 einmündenden Seitenstraße 510 abgebildet. In der Hauptstraße 500 naht ein Fahrzeug 300 von Westen mit Fahrtrichtung Osten heran. Von der Seitenstraße 510 fährt ein Radfahrer 220 (6A) bzw. läuft ein Fußgänger 210 (6B) von Süden in Richtung Norden in die Hauptsraße 500 hinein. Die Sichtverbindung vom Fahrzeug 300 zum Radfahrer 220 bzw. Fußgänger 210 ist durch die Bäume 420 unterbrochen.
Der Radfahrer 220 hat höhere Geschwindigkeit als der Fußgänger 210. Folglich ist der erfindungsgemäß prädizierte Aufenthaltsbereich 222 des Radfahrers 220 wesentlich größer als der Aufenthaltsbereich 218 des Fußgängers 210. Der prädizierte Aufenthaltsbereich 222 des Radfahrers 220 liegt teilweise in dem für den gleichen Zeitpunkt prädizierten Aufenthaltsbereich 302 des Fahrzeugs 300. Dies deutet auf eine bevorstehende Kollision des Radfahrers 220 mit dem Fahrzeug 300 hin. Entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Kollision müssen veranlasst werden. Der prädizierte Aufenthaltsbereich 218 des Fußgängers 210 liegt dagegen weit weg vom Aufenthaltsbereich 302 des Fahrzeugs 300. Dies bedeutet, dass es keine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug 300 und dem Fußgänger 210 besteht. Das Fahrzeug 300 darf also ungebremst vorbeifahren.
Die 7, 8 zeigen die erfindungsgemäße Prädiktion detailliert. Gemäß der 7 werden die Bewegungsdaten des aktuellen Bewegungszustandes des Radfahrers 220 wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehrate usw. zur Prädiktion der zukünftigen Position des Radfahrers 220 herangezogen. So wird bspw. ein möglicher Aufenthaltsbereich 2221 des Radfahrers 220 zu einem gegebenen Zeitpunkt t1 bei einer aktuellen Geschwindigkeit von v1 = 2 m/s, Beschleunigung von a1 = 0 m/s² und Drehrate von ω1 = 0°/s prädiziert. Bei der gleichen Geschwindigkeit von v1, einer höheren Beschleunigung von a2 = 2 m/s² und der gleichen Drehrate von ω1 wird ein vergleichsweise größerer Aufenthaltsbereich 2222 prädiziert. Bei einer höheren Geschwindigkeit von v2 = 4 m/s, einer Beschleunigung von a1 = 0 m/s² und Drehrate von ω1 wird wiederum ein noch größerer Aufenthaltsbereich 2223 prädiziert.
Die 8 zeigt die prädizierten Aufenthaltsbereiche 222A, 222B, 222C, 222D, 222E, 222F des Radfahrers 220 mit der zugehörigen Aufenthaltswahrscheinlichkeit zu einem vorgegebenen Zeitpunkt t1 bei aktuellen Bewegungsdaten: v1 = 2 m/s, a2 = 2 m/s², ω1 = 0°/s. Zur Prädiktion werden auch die Parameter des Objektmodells bspw. das Gewichtig des Radfahrers 220 samt dem Fahrrad herangezogen. Demnach befindet sich der Radfahrer 220 zum Zeitpunkt t1 mit bspw. einer Wahrscheinlichkeit von 80% im Bereich 222C, mit jeweils einer Wahrscheinlichkeit von 5% im Bereich 222B oder 222D. Mit einer Restwahrscheinlichkeit von 10% könnte der Radfahrer in einem der Bereiche 222A, 222E, 222F oder im Bereich außerhalb vom prädizierten Aufenthaltsbereich 222 liegen. Der Bereich 222C wird deshalb mit einer so hohen Aufenthaltswahrscheinlichkeit prädiziert, weil der Parameter des Objektmodells insb. bzgl. des Gewichts des Radfahrers 220 auf ein Trägheitsmoment hindeutet, welches eine rasche Änderung der Fahrtrichtung oder abrupte Bremsung des Fahrrades verhindert.
Zur noch genaueren Prädiktion der Position des Radfahrers 220 können die Umgebungsinformationen rund um den Radfahrer 220 herangezogen werden. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeiten für die prädizierten Aufenthaltsbereiche können dann entsprechend den Umgebungsinformationen abgeändert werden. Liegt bspw. im Bereich 222D ein Baum, so kann die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für diesen Bereich 222D bis auf Null senken, da es davon ausgegangen wird, dass der Radfahrer 220 nicht gegen einen Baum fahren wird.
Zu den Umgebungsinformationen gehören bspw. die Informationen zur Straßenbeschaffenheit, zu den Infrastrukturen in der Fahrzeugumgebung, zu dem Wetter usw.. Diese Informationen entnimmt die fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit 120 bspw. den geographischen Navigationsdaten oder Berichten der Wetterstationen.
Bezugszeichenliste

110: Objektseitige Vorrichtungsteileinheit, Transponder mit integrierten Sensoren 113, 114, 115, 116
111: Sende-/Empfangseinheit der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit 110
1111: Sende-/Empfangsantenne
1112: Antennenweiche
1113: Signalempfänger Rx
1114: Signalsender Tx
112: Rechen-/Steuereinheit der objektseitigen Vorrichtungsteileinheit 110
1121: Identifikationsprüfer
1122: Signalmodulation und Demodulationseinheit
1123: Datenmixer
113: Bewegungssensor
114: Beschleunigungssensor
115: Drehratensensor
116: Magnetkompasssensor
117: Speicher
118: Synchronisationseinheit
119: Stromquelle
1191: Aufwecksignal von der Sende-/Empfangseinheit 111
1192: Aufwecksignal von dem Bewegungssensor 113
1193: Aufwecksignal von dem Beschleunigungssensor 114
120: Fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit
121: Sende-/Empfangseinheit der fahrzeugseitigen Vorrichtungsteileinheit 120
1211: Signalverarbeitungseinheit der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit 121
1212: Sendeantenne der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit 121
1213: Mehrfachantennensystem der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit 121
1214: Empfangsantenne der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinheit 121
122: Rechen-/Steuereinheit der fahrzeugseitigen Vorrichtungsteileinheit 120
1221: Datengewinnungseinheit
1222: Datenfusions- und Trackingseinheit
1223: Risikobewertungseinheit
1224: Auslöseentscheidungseinheit
210: Fußgänger
211, 213, 215: Laufrichtung des Fußgängers 210
212, 214,: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Fußgängers 210 zu einem gegebenen zukünftigen Zeitpunkt t1
216: Ohne Berücksichtigung des aktuellen Bewegungszustands prädizierter Aufenthaltsbereich des Fußgängers 210 zu dem Zeitpunkt t1
218: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Fußgängers 210 zu einem gegebenen zukünftigen Zeitpunkt t2
220: Radfahrer
221: Fahrtrichtung des Radfahrers 220
222: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Radfahrers 220 zu dem Zeitpunkt t2
2221: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Radfahrers 220 zu dem Zeitpunkt t2 bei einer Radfahrtgeschwindigkeit von v1 (v1 = 2 m/s), Radfahrtbeschleunigung von a1 (a1 = 0 m/s2)
2222: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Radfahrers 220 zu dem Zeitpunkt t2 bei einer Radfahrtgeschwindigkeit von v1, Radfahrtbeschleunigung von a2 (a2 = 2 m/s2)
2223: Erfindungsgemäß prädizierter Aufenthaltsbereich des Radfahrers 220 zu dem Zeitpunkt t2 bei einer Radfahrtgeschwindigkeit von v2 (v2 = 4 m/s), Radfahrtbeschleunigung von a1 (a1 = 0 m/s2)
222A, ..., 222F: Erfindungsgemäß prädizierte Aufenthaltsbereiche des Radfahrers 220 mit zugehörigen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten
300: Fahrzeug
301: Fahrtrichtung des Fahrzeugs 300
302: Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs 300 zu einem gegebenen Zeitpunkt t1 bei konstanter Fahrtgeschwindigkeit
310: Elektronisches Stabilitätssystem
320: Fußgängerschutzsteuersystem
331: Fahrzeugfronkamera
332: Bildverarbeitungseinheit
411, 412: Parkende Fahrzeuge
420: Bäume
500: Straße für Fahrzeugverkehr
501: Fahrbahnmarkierung
510: Seitenstraße, die in die Straße 100 einmündet
600, 601, 602,: Prädizierter Kollisionsbereich zwischen dem Fahrzeug 300
603: und dem Fußgänger 210 bzw. Radfahrer 220
800: Durch ein parkendes Fahrzeug 411 unterbrochene Sichtverbindung zwischen dem Fahrzeug 300 und dem Fußgänger 210
901: Signal zum Transponder
902: Signal vom Transponder
903: Signal zum Fahrzeug
904: Signal vom Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Technologiekonferenz: „Workshop Fahrerassistenzsysteme 2008” im April 2008 vorgetragenes Verfahren: „Fußgängerschutz mittels kooperativer Sensorik” [0007]

Claims

Verfahren zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung eines Objekts (210, 220), beispielsweise eines Fußgängers, relativ zu einem Fahrzeug (300), – wobei die aktuelle Position des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) zu einem bzw. mehreren vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkten herangezogen wird, – wobei die aktuelle Position durch die Ortung einer objektseitigen Sende-/Empfängereinheit (111) durch eine fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit (121) ermittelt wird, – wobei die Ortung der aktuellen Position basierend auf eine drahtlose Datenkommunikation zwischen der objektseitigen Sende-/Empfängereinheit (111) und der fahrzeugseitigen Sende-/Empfängereinheit (121) erfolgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – bewegungsbezogene Daten des Objekts (210, 220) von zumindest einem objektseitigen Sensor (113, 114, 115, 116) erfasst und von der objektseitigen Sende-/Empfängereinheit (111) zur fahrzeugseitigen Sende-/Empfängereinheit (121) übertragen werden, und – die zukünftige Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) mithilfe dieser Bewegungsdaten prädiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bewegungsbezogenen Daten zur Verifizierung des Objekts (210, 220) herangezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Objektmodell zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) herangezogen wird, wobei das Objektmodell zumindest einen der folgenden Parameter aufweist, – Art des Objekts (210, 220), wie z. B. eine erwachsene Person, ein Kind, ein Fahrrad, ein Rollstuhl, eine Gehhilfe, eine Rollschuhe, ein Fußball, ein Tier wie ein Hund, – physiologische bzw. physikalische Bewegungsvermögen des Objekts (210, 220), darunter das Gewicht, die Körperhöhe, die maximale Geschwindigkeit, die maximale Beschleunigung und/oder die maximale Drehrate des Objekts (210, 220), – Bewegungsmuster des Objekts (210, 220), nämlich die typische Bewegungsfolge des Objekts (210, 220).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei aus den Bewegungsdaten des Objekts (210, 220) und/oder den Parametern des Objektmodells des Objekts (210, 220) Frühindikatoren zur Prädiktion der Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) ermittelt werden und anhand der Frühindikatoren die Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) prädiziert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) zu jedem vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkt mit einer zugehörigen Positions- bzw. Bewegungswahrscheinlichkeit prädiziert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausrichtung des Objekts (210, 220) zur Himmelsrichtung zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsrichtung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Drehrate des Objekts (210, 220) um die vertikale Achse des Objekts (210, 220) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Neigung des Objekts (210, 220) um die Längs- und/oder Querachse des Objekts (210, 220) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die translatorische Beschleunigung des Objekts (210, 220) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die translatorische Beschleunigung des Objekts (210, 220) bzgl. der Längs-, Quer- und/oder Vertikalachse des Objekts (210, 220) ein- zwei- oder dreidimensional gemessen und zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Informationen über die Straßenbeschaffenheit, Infrastruktur und/oder Wetterlage in der Umgebung des Fahrzeugs (300) zur Prädiktion der zukünftigen Position und/oder Bewegung des Objekts (210, 220) relativ zum Fahrzeug (300) herangezogen wird.
Vorrichtungsteileinheit (110) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche objektseitig angeordnet ist, wobei diese objektseitige Vorrichtungsteileinheit (110) die objektseitige Sende-/Empfängereinheit (111) aufweist.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach Anspruch 13, wobei die objektseitige Sende-/Empfängereinheit (111) einen Transponder aufweist.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach Anspruch 13 oder 14, wobei diese objektseitige Vorrichtungsteileinheit (110) einen Beschleunigungssensor (114) zum Erfassen der translatorischen Beschleunigung des Objekts (210, 220) aufweist.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach Anspruch 15, wobei der Beschleunigungssensor (114) die translatorische Beschleunigung des Objekts (210, 220) um die Längs-, Quer- und/oder Vertikalachse des Objekts (210, 220) ein-, zwei- oder dreidimensional erfasst.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei diese objektseitige Vorrichtungsteileinheit (110) einen Magnetkompasssensor (116) zum Erfassen der Ausrichtung des Objekts (210, 220) zur Himmelsrichtung aufweist.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei diese objektseitige Vorrichtungsteileinheit (110) einen Drehratensensor (115) zum Erfassen der rotatorischen Bewegung des Objekts (210, 220) aufweist, wobei der Drehratensensor (115) die rotatorische Bewegung des Objekts (210, 220) um dessen Vertikal-, Quer- und/oder Längsachse ein-, zwei- oder dreidimensional erfasst.
Vorrichtungsteileinheit (110) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei diese objektseitige Vorrichtungsteileinheit (110) einen Speicher zum Abspeichern von Parametern des Objektsmodells aufweist, wobei diese Parameter über eine Schnittstelle manuell geändert werden können.
Vorrichtungsteileinheit (120) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche fahrzeugseitig angeordnet ist, wobei diese fahrzeugseitige Vorrichtungsteileinheit (120) die fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit (121) aufweist, wobei diese fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit (121) die objektseitige Sende-/Empfängereinheit (111) mithilfe drahtloser Datenkommunikation ortet und durch die Messung der Signallaufzeit zwischen den fahrzeugseitigen und objektseitigen Sende-/Empfängereinheiten (121, 111) den radialen Abstand vom Fahrzeug (300) zum Objekt (210, 220) erfasst.
Vorrichtungsteileinheit nach Anspruch 20, wobei die fahrzeugseitige Sende-/Empfängereinheit (121) ein Mehrfachantennensystem aufweist und anhand der von der objektseitigen Sende-/Empfängereinheit (111) gesendeten und von dem Mehrfachantennensystem (121) empfangnen Signalen den Azimutwinkel des Objekts (210, 200) bzgl. zur Längsachse des Fahrzeugs (300) ermittelt.