DE102015212364A1

DE102015212364A1 - Verfahren zum Lokalisieren eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades

Info

Publication number: DE102015212364A1
Application number: DE102015212364.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Behrens; Friedrich Erbs; Bernd Kitt; Thomas Wichmann
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren und zum Erfassen eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades, zur Bestimmung eines mit einem Überhol- oder Vorbeifahrvorgang durch ein Fahrzeug verbundenem Risiko mit den folgenden Schritten – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter des eigenen Fahrzeuges – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter des Zweirads – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter eines eventuell entgegen kommenden Fahrzeuges – Ermittlung der Fähigkeiten des Zweirads mittels Sensoren – Ermittlung eines Risikowertes aus den erfassten Parametern, unter Einhaltung eines gegebenen Minimalabstandes anhand der durch die Sensoren ermittelten Fähigkeiten des Fahrradfahrers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren und Erfassen eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades, zur Bestimmung eines mit einem Überhol- oder Vorbeifahrvorgang durch ein Fahrzeug verbundenem Risiko.
In zunehmendem Maße werden Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, um den Fahrer eines Fahrzeuges in verschiedenen Verkehrssituationen zu unterstützen. Durch die bekannten Fahrerassistenzsysteme soll der Fahrer z.B. vor drohenden Kollisionen gewarnt werden, wobei gegebenenfalls auch eine automatische Bremsung durchgeführt werden soll.
In der DE 10 2012 215 093 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem beschrieben, durch das die Vorhersagbarkeit möglicher Kollisionen bei Fahrzeugen verbessert werden soll, welche sich auf Fahrbahnen mit Engstellen oder Hindernissen und mit Gegenverkehr bewegen. Hierzu wird die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahnengstelle sowie wenigstens eines dem Fahrzeug entgegenkommenden Fahrzeug erfasst. Weiterhin wird hierzu die Distanz und die Breite der Fahrbahnengstelle, sowie die Distanz, die Breite und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges des Gegenverkehres bestimmt. Im Falle eines Hindernisses, z.B. in Form eines Fahrradfahrers, werden auch von dem Hindernis weitere Daten, wie Position, Geschwindigkeit und Breite, erfasst. Anhand gegebenenfalls weiterer Bestimmung von Parametern über Sensoren wird – falls notwendig – eine Sicherheitseinrichtung aktiviert.
Es ist bekannt, dass besonders Zweiradfahrer und dabei insbesondere Fahrradfahrer aufgrund ihrer Eigenschaften im Verkehr besonders gefährdet sind. Häufig werden diese mit zu wenig Abstand und/oder zu hoher Geschwindigkeit oder in anderen nicht ausreichend sicheren Situationen überholt und unnötig gefährdet.
Für zukünftige Anforderungen für ein hochautomatisiertes Fahren ist deshalb der Gruppe der Zweiradfahrer eine besondere Aufmerksamkeit zu widmen bzw. diese Gruppe ist besonders zu berücksichtigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem bzw. ein Verfahren zu schaffen, das Zweiräder, insbesondere Fahrräder lokalisiert bzw. erfasst, um das mit einem Überhol- oder Vorbeifahrvorgang durch ein Fahrzeug verbundene Risiko zu bestimmen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst.
Erfindungsgemäß werden nun Zustandsparameter des eigenen Fahrzeuges, eines eventuell entgegenkommenden Fahrzeuges und Zustandsparameter des Zweirades erfasst, wobei die Fähigkeiten des Zweiradfahrers mittels Sensoren ermittelt und unter Berücksichtigung eines Minimalabstandes ein Risikowert aus den erfassten Parametern ermitteln wird.
Eines der wesentlichen Merkmale zur Bestimmung des Risikos und zur Beurteilung, ob ein Vorbeifahren oder ein Überholen akzeptiert werden kann, sind die ermittelten Zustandsparameter des Zweirades. Es können z.B. Körpergröße des Fahrradfahrers (Kind oder Erwachsener) und Fahrweise bzw. Beobachtung der Bahnkurve des Fahrradfahrers verwendet werden, um festzustellen, wie sicher der Fahrradfahrer unterwegs ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden anhand der Zeichnung beschriebenen Beispiel.
Es zeigt:
1 ein Straßenmodell zum Erfassen eines Fahrrades und die zur Bestimmung eines Überhol- oder Vorbeifahrvorganges zu ermittelnden Daten bzw. Parameter;
2 die Abbildung eines Fahrradfahrers von hinten ohne Handzeichen;
3 den Kopfbereich eines Fahrradfahrers;
4 einen Fahrradfahrer gemäß 2 mit Handzeichen; und
5 den Kopfbereich eines Fahrradfahrers mit Blickrichtung nach links.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des in der 1 dargestellten Straßenmodells nachfolgend beschrieben. Zur Ermittlung des Risikowertes ist es notwendig, die Position (x,y) x0(t), y0(t), die Fahrzeugbreite (b) b0(t) und die Geschwindigkeit (v) v0(t) des eigenen Fahrzeugs zu wissen und die Positionen x1(t), x2(t), y1(t), y2(t), die Fahrzeugbreiten b1(t), b2(t) und die Geschwindigkeiten v1(t), v2(t) der Fahrzeuge F1 und F2 sensorisch zu erfassen. Basierend auf diesen Daten sind die Abstände ax01, ay01 und ax02, ay02 zu berechnen und eine Vorhersage darüber zu machen, ob ein sicherer Überholvorgang des Fahrradfahrers möglich ist oder nicht. Dabei soll mindestens ein seitlicher Sicherheitsabstand von ay01(t), z.B. 1,5 m, zum Fahrradfahrer eingehalten werden.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Erkennung von Absichten und Handzeichen von Fahrradfahrern. Fahrradfahrer zeigen ihre Absicht abzubiegen per Handzeichen an, indem sie den linken oder rechten Arm ausstrecken. Des Weiteren kann ein Schulterblick durch eine seitliche Kopfbewegung und ein damit in Zusammenhang stehendes "Schlenkern" in dieselbe Richtung als Andeutung für eine Absicht abbiegen zu wollen gedeutet werden. Die Erkennung der Bewegungen kann z.B. durch die Veränderung der Körperachsen durchgeführt werden. So zeigt z.B. die 2 einen Fahrradfahrer von hinten ohne Handzeichen. Die 3 zeigt den Kopfbereich eines Fahrradfahrers ohne Bewegung, das heißt mit Blick nach vorne. Dies bedeutet, der Fahrradfahrer wird voraussichtlich geradeaus weiterfahren.
Die 4 zeigt einen Fahrradfahrer von hinten mit einem Handzeichen in der Bedeutung, dass er nach links abbiegen will. Die 5 zeigt hierzu den Kopfbereich.
Falls ein Fahrradfahrer vergisst ein Handzeichen zu geben, kann gegebenenfalls alleine aus der Kopfrichtung auf eine entsprechend nachfolgende Bewegung des Fahrradfahrers geschlossen werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung zur Erfassung von Fahrradfahrern ist die Abschätzung des individuellen Könnens. Es muss davon ausgegangen werden, dass bestimmte Gruppen von Fahrradfahrern unsicherer sind als andere. Diese müssen im Zweifel speziell berücksichtigt werden. Da die Unterscheidung des Könnens von Fahrradfahrern sehr schwierig ist, kann zumindest als Anhaltspunkt die Unterscheidung zwischen Erwachsenen und Kindern gemacht werden. Dies kann aufgrund der Größe der Fahrräder als auch der Größe der Personen erfolgen. Des Weiteren kann die gefahrene Linie des Fahrradfahrers über die Zeit verfolgt und ausgewertet werden. Ist die gefahrene Linie eher gleichmäßig und ruhig in den Bewegungen, so kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrradfahrer über ein ausreichendes Können und Sicherheit im Fahren verfügt. Ist die gefahrene Linie eher ungleichmäßig und durch ruckartige Bewegungen ausgeprägt, muss davon ausgegangen werden, dass der Fahrradfahrer eher über weniger Können verfügt und unsicher im Fahren ist.
Wichtig ist hierzu die Ermittlung eines anhand der vorstehend ermittelten Daten einzuhalten Minimalabstands bei einem Überholen oder Vorbeifahren an dem Fahrradfahrer.
Grundsätzlich sind regelbare Abstandsstufen bereits aus ACC System bekannt. Diese beschränken sich jedoch auf longitudinale Abstände. Da bei diesem System die lateralen Abstände zu den Fahrradfahrern eine entscheidende Rolle spielen, soll eine entsprechende Auswahl an seitlichen Abstandsstufen zum Fahrradfahrer möglich sein. Der Abstand soll abhängig zur Geschwindigkeit in den jeweiligen Abstandsstufen automatisch angepasst werden, sodass bei hohen Geschwindigkeiten ein größerer Abstand gewählt wird, als bei einer niedrigeren Geschwindigkeit. Des Weiteren soll der Abstand in Abhängigkeit zur Fähigkeit des Fahrradfahrers gesetzt werden, sodass auch diese Einfluss hat. Die Abstandsstufen können gegebenenfalls vom Fahrer über ein Auswahlmenü oder Knöpfe z.B. am Lenkrad ausgewählt werden. Bedeutsam ist auch eine Fahrradstreifen- und Spurerkennung. Hierzu wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch erfasst, ob ein Fahrradstreifen vorhanden ist. Ein Fahrradstreifen zeichnet sich dadurch aus, dass dieser von der Fahrbahnmitte, gekennzeichnet durch die mittlere Spurmarkierung, nach außen abgetrennt, durch entweder eine durchgezogene Linie oder eine gestrichelte Linie, ist. Dabei ist zu unterscheiden, dass der Fahrradstreifen bei einer durchgezogenen Linie auf keinen Fall von Fahrzeugen wie PKWs befahren werden darf, wohingegen ein Fahrradstreifen mit gestrichelter Linie, wenn dieser frei ist, auch von PKWs genutzt werden darf. Als weiteres Indiz für die Erkennung eines Fahrradstreifens soll das Straßensymbol "Fahrrad" erkannt werden. Ist die mittlere Spurmarkierung nicht vorhanden, muss diese geschätzt werden.
Ein erforderlicher seitlicher Minimalabstand kann automatisiert oder manuell eingestellt werden.
Die Fahrweise und die Absicht eines Fahrradfahrers kann durch an sich bekannte Sensoren, Radar- und Kamerasysteme erfasst werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf diese Weise in der Lage, je nach Ergebnis, den Fahrer des Fahrzeuges durch akustische oder visuelle Hinweise zu warnen und im Falle einer ausbleibenden Reaktion des Fahrers aktiv durch Bremsen oder Lenken einzugreifen, um so einen Unfall zu vermeiden. Wie erwähnt basiert das Verfahren hierzu auf Sensoren, wie Kamera und Radar, mit denen man in der Lage ist, die oben beschriebenen Sachverhalte zu erkennen. Über eine Steuereinheit, auf der die Berechnungen entsprechend durchgeführt werden, erfolgt dann eine Aktivierung des Systems.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012215093 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Lokalisieren und Erfassen eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades, zur Bestimmung eines mit einem Überhol- oder Vorbeifahrvorgang durch ein Fahrzeug verbundenem Risiko mit den folgenden Schritten – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter des eigenen Fahrzeuges – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter des Zweirads – Bestimmung von mindestens einem Zustandsparameter eines eventuell entgegen kommenden Fahrzeuges – Ermittlung der Fähigkeiten des Zweirads mittels Sensoren – Ermittlung eines Risikowertes aus den erfassten Parametern, unter Einhaltung eines gegebenen Minimalabstandes anhand der durch die Sensoren ermittelten Fähigkeiten des Fahrradfahrers.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erkennung der Fähigkeiten auf Basis der Körpergröße des Fahrradfahrers vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erkennung der Fähigkeiten auf Basis mindestens eines Abschnittes der Bahnkurve des Fahrradfahrers vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zusätzlich mittels Sensoren Bereiche auf einer Fahrbahn identifiziert werden, welche vorzugsweise oder ausschließlich für die Benutzung durch Fahrradfahrer vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zusätzlich mittels Sensoren eine Erkennung einer Absicht eines Fahrradfahrers vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der seitliche Minimalabstand automatisiert eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Überschreiten eines bestimmten Risikowertes ein Systemeingriff vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei optische oder Radarsensoren zur Erfassung von Parametern der beteiligten Fahrzeuge oder der Umgebung verwendet werden.