DE102019210978A1

DE102019210978A1 - Automatisierte Warnung vor einer potentiellen Kollision von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102019210978A1
Application number: DE102019210978.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Hanke; Timo Klingemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-01-28

Abstract

In einem Verfahren zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs (7) mit einem weiteren Kraftfahrzeug (8) wird mittels eines Sensorsystems (10, 11) des Kraftfahrzeugs (7) das weitere Kraftfahrzeug (8) in einer Umgebung (9) des Kraftfahrzeugs (7) erkannt. Mittels des Sensorsystems (10, 11) werden wenigstens ein Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs (7) und wenigstens ein weiterer Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs (8) bestimmt. Mittels einer Recheneinheit (12) des Kraftfahrzeugs (7) werden eine erwartete Trajektorie (13) des Kraftfahrzeugs (7) und eine erwartete weitere Trajektorie (14) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) basierend auf den Bewegungsparametern bestimmt. Mittels der Recheneinheit (12) wird abhängig von den Trajektorien (13, 14) eine Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt und abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit wird mittels einer Ausgabeeinheit (15, 16) des Kraftfahrzeugs (7) ein moduliertes elektromagnetisches Warnsignal in die Umgebung (9) des Kraftfahrzeugs (7) automatisch ausgegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug, wobei mittels eines Sensorsystems des Kraftfahrzeugs das weitere Kraftfahrzeug in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Warnsystem sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Warnsystem.
Verkehrsunfälle mit Frontalkollisionen zweier Kraftfahrzeuge können drastische Folgen haben. In Gegenverkehrsszenarien sind aktive Ausweichmanöver aufgrund hoher Relativgeschwindigkeiten und begrenztem zu Verfügung stehendem Raum häufig mit einem erhöhten Risiko behaftet. Für das Kraftfahrzeug, welches die potentiell drohende Kollision verursacht, ist das Zurückführen des Kraftfahrzeugs auf die eigene Fahrspur meist möglich. Schwieriger sind solche Situationen jedoch für ein dem verursachenden Kraftfahrzeug entgegenkommendes Kraftfahrzeug zu handhaben. Häufig entstehen drohende Frontalkollisionsszenarien durch die Unaufmerksamkeit eines oder beider Fahrer.
Dokument DE 10 2004 057 060 A1 beschreibt eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur des Fahrzeugs entgegenkommende weitere Fahrzeuge.
In solchen Situationen ist die Kollisionsgefahr aufgrund der Tatsache, dass der Gegenverkehr bereits auf der Fahrspur des Gegenverkehrs fährt, jedoch bereits relativ hoch. Entsprechend hoch ist das Risiko, dass die Kollision nicht mehr verhindert werden kann.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug anzugeben, mittels dem eine frühzeitigere Warnung möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, zu erwartende Trajektorien der Kraftfahrzeuge basierend auf Bewegungsparametern vorherzusagen, die mittels eines Sensorsystems bestimmt werden, und abhängig von einer daraus berechneten Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch ein Warnsignal auszugeben.
Gemäß einem ersten unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Verfahren zur Warnung von einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug angegeben, insbesondere zur Warnung des weiteren Kraftfahrzeugs und/oder eines Fahrers des weiteren Kraftfahrzeugs, wobei mittels eines Sensorsystems des Kraftfahrzeugs das weitere Kraftfahrzeug in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt wird. Mittels des Sensorsystems wird wenigstens ein Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs bestimmt und mittels des Sensorsystems wird wenigstens ein weiterer Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs bestimmt. Mittels einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs wird eine erwartete Trajektorie des Kraftfahrzeugs basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter bestimmt und eine erwartete weitere Trajektorie des weiteren Kraftfahrzeugs wird mittels der Recheneinheit basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter bestimmt. Mittels der Recheneinheit wird abhängig von der Trajektorie und von der weiteren Trajektorie eine Kollisionswahrscheinlichkeit, insbesondere des Kraftfahrzeugs mit dem weiteren Kraftfahrzeug, bestimmt. Mittels einer Ausgabeeinheit des Kraftfahrzeugs wird abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit ein moduliertes elektromagnetisches Warnsignal automatisch in die Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgegeben.
Dass das weitere Kraftfahrzeug in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt wird, kann insbesondere derart verstanden werden, dass mittels des Sensorsystems festgestellt wird, dass sich das weitere Kraftfahrzeug in der Umgebung befindet. Die Umgebung kann dabei insbesondere einem Erfassungsbereich oder Sichtfeld des Sensorsystems entsprechen. Optional kann das Erkennen des weiteren Kraftfahrzeugs auch das Bestimmen einer Position des weiteren Kraftfahrzeugs und/oder ein Tracken des weiteren Kraftfahrzeugs, also ein kontinuierliches Bestimmen der Position des weiteren Kraftfahrzeugs, beinhalten.
Als Bewegungsparameter kann insbesondere eine Messgröße betreffend die Bewegung des jeweiligen Kraftfahrzeugs verstanden werden. Ein Bewegungsparameter kann insbesondere eine Geschwindigkeit, eine Winkelgeschwindigkeit oder Drehrate, eine Beschleunigung oder Winkelbeschleunigung des jeweiligen Kraftfahrzeugs oder eine von einer oder mehreren dieser Größen abgeleitete Größe beinhalten.
Entsprechend kann das Sensorsystem einen oder mehrere Sensoren beinhalten, insbesondere wenigstens zum Teil unterschiedliche Sensortypen. Beispielsweise können die Sensoren ein Radarsensorsystem, ein Lidarsensorsystem, ein Kamerasystem oder weitere Umfeldsensoren beinhalten. Solche Umfeldsensoren können insbesondere zum Bestimmen des wenigstens einen weiteren Bewegungsparameters des weiteren Kraftfahrzeugs dienen. Außerdem können die Sensoren des Sensorsystems ein Geschwindigkeitssensorsystem, beispielsweise ein Längsgeschwindigkeitssensorsystem, ein Lenkwinkelsensorsystem, ein Gierratensensorsystem, ein Beschleunigungssensorsystem, beispielsweise ein Querbeschleunigungssensorsystem, und so weiter enthalten. Solche Sensoren können insbesondere zum Bestimmen des wenigstens einen Bewegungsparameters des Kraftfahrzeugs dienen.
Das Bestimmen der erwarteten Trajektorie beziehungsweise der weiteren erwarteten Trajektorie mittels der Recheneinheit beinhaltet insbesondere das Berechnen entsprechender erwarteter, genäherter oder geschätzter Koordinaten zeitlich aufeinanderfolgender Positionen und/oder Orientierungen des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des weiteren Kraftfahrzeugs für einen vorgegebenen, in der Zukunft liegenden Zeitraum. Der Zeitraum kann beispielsweise in der Größenordnung mehrerer Sekunden liegen.
Die Koordinaten der Positionen und/oder die Orientierungen werden insbesondere mittels der Recheneinheit auf einem Speichermedium des Kraftfahrzeugs gespeichert.
Die Ausgabeeinheit kann eine oder mehrere Vorrichtungen zum Erzeugen des Warnsignals beinhalten. Beispielsweise kann die Ausgabeeinheit eine Fahrzeugbeleuchtung des Kraftfahrzeugs oder einen Teil davon, beispielsweise einen oder mehrere Scheinwerfer, insbesondere Frontscheinwerfer, beispielsweise ein Fernlicht, des Kraftfahrzeugs beinhalten, um das Warnsignal auszugeben.
In verschiedenen Ausgestaltungsformen kann die Ausgabeeinheit auch ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs zum Ansteuern der Fahrzeugbeleuchtung beinhalten. Das Steuergerät kann auch Teil der Recheneinheit sein.
Dass das Warnsignal automatisch ausgegeben wird, kann insbesondere derart verstanden werden, dass die Ausgabeeinheit durch die Recheneinheit und/oder das Steuergerät automatisch abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit angesteuert wird, um das Warnsignal auszugeben, insbesondere ohne dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs die Ausgabeeinheit oder ein Bedienelement manuell betätigen muss.
Durch die Ausgabe des Warnsignals kann das weitere Kraftfahrzeug, insbesondere bei entsprechender Ausstattung des weiteren Kraftfahrzeugs, beispielsweise mit einem Detektor für elektromagnetische Strahlung und einer entsprechenden weiteren Recheneinheit zur Signalauswertung und -verarbeitung, gewarnt werden und dieses kann daraufhin beispielsweise eine risikoreduzierende Maßnahme einleiten, insbesondere das weitere Kraftfahrzeug abbremsen und/oder ein automatisches Lenkmanöver einleiten oder den Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs auf das Kollisionsrisiko aufmerksam machen.
In Ausführungsformen, in denen das Warnsignal als sichtbares Licht ausgegeben wird, so kann der Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs zudem direkt selbst gewarnt werden, sodass dieser frühzeitig reagieren und eine weitere risikoreduzierende Maßnahme einleiten kann, insbesondere ein manuelles Lenk- und/oder Bremsmanöver vornehmen kann, um die Kollision zu verhindern beziehungsweise das Kollisionsrisiko zu verringern.
Dadurch, dass das verbesserte Konzept auf der Vorhersage der erwarteten Trajektorien beruht, kann eine mögliche Kollisionsgefahr besonders frühzeitig erkannt werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass das weitere Kraftfahrzeug sich vollständig oder teilweise auf derselben Fahrspur wie das Kraftfahrzeug befindet, damit die Warnsignale automatisch ausgegeben werden. Dadurch wird die Sicherheit erhöht.
Die Kollisionsgefahr wird dadurch aus Sicht des Fahrers des Kraftfahrzeugs durch Warnung des Gegenverkehrs reduziert, ohne dass ein Fahrmanöver seitens des Fahrers des Kraftfahrzeugs selbst notwendigerweise erforderlich ist. Dies ist vorteilhaft, da der Raum, der dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zum Ausweichen zur Verfügung steht in der Regel stark begrenzt ist, insbesondere wenn sich die Situation außerorts abspielt. Zudem ist die Relativgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge in solchen Situationen besonders hoch. Ein Fahrmanöver des weiteren Kraftfahrzeugs, welches die drohende Kollision beispielsweise verursacht, in solchen Situationen häufig mit geringeren Risiken verbunden ist als ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird mittels der Recheneinheit wenigstens eine zusätzliche erwartete Trajektorie des Kraftfahrzeugs basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter bestimmt und/oder es wird mittels der Recheneinheit wenigstens eine zusätzliche erwartete weitere Trajektorie des weiteren Kraftfahrzeugs basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter bestimmt.
Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann in solchen Ausführungsformen mittels der Recheneinheit abhängig von der erwarteten Trajektorie der zusätzlichen Trajektorie sowie der weiteren und der weiteren zusätzlichen Trajektorie bestimmt werden.
Die Trajektorie und die zusätzliche Trajektorie können dabei unterschiedlichen Szenarien entsprechen, die auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Bewegungsparameter und weiteren Bewegungsparameter in Frage kommen. Beispielsweise kann für die erwartete und die zusätzliche Trajektorie jeweils eine zugehörige Wahrscheinlichkeit oder ein zugehöriger Konfidenzwert mittels der Recheneinheit basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter berechnet werden. Analoges gilt auch für die die weitere Trajektorie und die weitere zusätzliche Trajektorie. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann dann mittels der Recheneinheit abhängig von den Wahrscheinlichkeiten oder Konfidenzwerten bestimmt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Warnsignal automatisch mittels einer Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Ausgabeeinheit, abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit ausgegeben, insbesondere als sichtbares Lichtsignal.
Da ein Kraftfahrzeug in aller Regel ohnehin über eine Beleuchtungseinrichtung verfügt, ist mit Vorteil keine zusätzliche Hardware erforderlich, um das Warnsignal mittels der Beleuchtungseinrichtung auszugeben.
Bei der Beleuchtungseinrichtung handelt es sich insbesondere um einen oder mehrere Scheinwerfer und/oder um ein Fernlicht des Kraftfahrzeugs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Kollisionswahrscheinlichkeit mittels der Recheneinheit mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und das Warnsignal wird mittels der Ausgabeeinheit dann, insbesondere genau dann, ausgegeben, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit größer oder gleich dem Grenzwert ist.
Dadurch wird es vermieden, dass das Warnsignal bei relativ geringer Kollisionswahrscheinlichkeit ausgegeben wird und zu einer unnötigen Ablenkung des Fahrers des Kraftfahrzeugs oder des Fahrers des weiteren Kraftfahrzeugs führt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Warnsignal mittels der Ausgabeeinheit abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch als zeitlich moduliertes Warnsignal ausgegeben.
Das zeitliche Modulieren des Warnsignals bedeutet insbesondere, dass eine Intensität des Warnsignal zeitlich verändert wird.
Durch die zeitliche Modulation ergibt sich zum einen eine bessere Erkennbarkeit des Warnsignals für den Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs und zum anderen eine einfachere automatisiere Erkennung und Verarbeitung des Warnsignals mittels des weiteren Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels des Detektors des weiteren Kraftfahrzeugs.
Mittels der Modulation kann in verschiedenen Ausführungsformen auch eine Information übertragen werden, beispielsweise, dass es sich bei dem Warnsignal um ein solches handelt. Die Information kann auch einen von der Kollisionswahrscheinlichkeit abhängigen Risikokennwert beinhalten. Das weitere Kraftfahrzeug kann dann beispielsweise die risikominimierende Maßnahme abhängig von dem Risikokennwert einleiten oder anpassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Warnsignal mittels der Ausgabeeinheit abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch als Lichtsignal mit periodisch variierender Intensität ausgegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Lichtsignal mit periodisch variierender Intensität eine vorgegebene Frequenz auf, die beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,1 Hz und 50 Hz, insbesondere zwischen 1 Hz und 10 Hz liegen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels einer Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs ein Informationssignal ausgegeben, insbesondere an den Fahrer des Kraftfahrzeugs, also insbesondere in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs, wenn mittels der Ausgabeeinheit das Warnsignal ausgegeben wird, das heißt in Fällen, in denen das Warnsignal ausgegeben wird.
Bei dem Informationssignal kann es sich insbesondere um ein akustisches, visuelles und/oder haptisches Signal, das an den Fahrer des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, handeln.
Dadurch kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs gegebenenfalls ebenfalls reagieren, indem er beispielsweise ein Brems- und/oder Lenkmanöver manuell einleitet. Dadurch wird die Sicherheit weiter erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Warnsignal mittels eines Detektors, insbesondere eines optischen Detektors oder eines Detektors zum detektieren elektromagnetischer Strahlung, des weiteren Kraftfahrzeugs empfangen und basierend auf dem Warnsignal mittels des Detektors ein Detektorsignal erzeugt. Mittels einer weiteren Recheneinheit des weiteren Kraftfahrzeugs wird basierend auf dem Detektorsignal eine Maßnahme zur Risikoreduzierung automatisch eingeleitet.
Der Detektor kann insbesondere eine oder mehrere Fotodioden, einen Regensensor und/oder eine Kamera enthalten.
Die Maßnahme zur Risikoreduzierung enthält insbesondere einen automatischen Eingriff in eine Steuerung des weiteren Kraftfahrzeugs, beispielsweise das Einleiten eines automatischen Lenk- und/oder Bremsmanövers, und/oder das Warnen des Fahrers des weiteren Kraftfahrzeugs durch Ausgabe eines Fahrerwarnsignals insbesondere mittels einer weiteren Benutzerschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Modulation des Warnsignals mittels der weiteren Recheneinheit basierend auf dem Sensorsignal erkannt. Dadurch kann die Recheneinheit das Warnsignal als solches identifizieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Risikokennwert mittels der weiteren Recheneinheit basierend auf dem Sensorsignal ermittelt und die Maßnahme zur Risikoreduzierung wird automatisch abhängig von dem Risikokennwert eingeleitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels einer weiteren Benutzerschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs basierend auf dem Detektorsignal, insbesondere veranlasst durch weitere Recheneinheit das Fahrerwarnsignal zur Warnung des Fahrers des weiteren Kraftfahrzeugs ausgegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der weiteren Recheneinheit basierend auf dem Detektorsignal der automatischer Eingriff in eine Steuerung des weiteren Kraftfahrzeugs eingeleitet wird.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Warnsystem für ein Kraftfahrzeug zur Warnung vor einer potentiellen Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug angegeben, wobei das Warnsystem ein Sensorsystem, eine Recheneinheit und eine Ausgabeeinheit aufweist. Das Sensorsystem ist dazu eingerichtet, das weitere Kraftfahrzeug in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erkennen. Das Sensorsystem ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs und wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, eine erwartete Trajektorie des Kraftfahrzeugs basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter zu bestimmen und eine erwartete weitere Trajektorie des weiteren Kraftfahrzeugs basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter zu bestimmen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, abhängig von der Trajektorie und der weiteren Trajektorie eine Kollisionswahrscheinlichkeit zu bestimmen. Die Ausgabeeinheit ist dazu eingerichtet, abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit ein moduliertes elektromagnetisches Warnsignal in die Umgebung des Kraftfahrzeugs automatisch auszugeben.
Weitere Ausführungsformen des Warnsystems ergeben sich unmittelbar aus den verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere kann ein Warnsystem nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen oder das Warnsystem nach dem verbesserten führt ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durch.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Kraftfahrzeug mit einem Warnsystem nach dem verbesserten Konzept abgegeben.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Sicherheitssystem zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug angegeben. Das Sicherheitssystem weist ein Warnsystemnach dem verbesserten Konzept auf sowie einen Detektor für das weitere Kraftfahrzeug, der dazu eingerichtet ist, das Warnsignal zu empfangen und basierend auf dem Warnsignal ein Detektorsignal zu erzeugen. Das Sicherheitssystem weist eine weitere Recheneinheit für das weitere Kraftfahrzeug auf, die dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Detektorsignal eine Maßnahme zur Risikoreduzierung automatisch einzuleiten.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein Computerprogramm mit Befehlen angegeben. Bei Ausführung des Computerprogramms durch ein Warnsystem nach dem verbesserten Konzept veranlassen die Befehle das Warnsystem dazu, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein computerlesbares Speichermedium angegeben, auf dem ein Computerprogramm nach dem verbesserten Konzept gespeichert ist.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Warnsystems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Warnsystems hier nicht noch einmal explizit beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
In den Zeichnungen zeigen

1 ein Kraftfahrzeug, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Warnsystems nach dem verbesserten Konzept aufweist, sowie ein weiteres Kraftfahrzeug und
2 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 7 gezeigt, das ein Warnsystem 18 nach dem verbesserten Konzept aufweist.
Das Warnsystem 18 weist einen Umfeldsensor 10 auf, beispielsweise eine Kamera, ein Radar- oder ein Lidarsystem, sowie einen oder mehrere Bewegungssensoren 11, beispielsweise Geschwindigkeitssensoren, Gierratensensoren, Beschleunigungssensoren oder dergleichen, um einen oder mehrere Bewegungsparameter, insbesondere eine Längsgeschwindigkeit, eine Beschleunigung, beispielsweise Querbeschleunigung, eine Orientierung und/oder Drehrate des Kraftfahrzeugs zu bestimmen.
Das Warnsystem 18 weist außerdem eine Recheneinheit 12 auf, die mit dem Umfeldsensorsystem 10 und dem Bewegungssensor 11 verbunden ist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug 7 oder das Warnsystem 18 ein Fernlicht 15 des Kraftfahrzeugs 7 auf.
Optional weist das Kraftfahrzeug 7 oder das Warnsystem 18 eine Benutzerschnittstelle 17 auf.
Das weitere Kraftfahrzeug 8 weist eine weitere Recheneinheit 20 und einen weiteren Umfeldsensor mit einem optischen Detektor 19 auf sowie optional eine weitere Benutzerschnittstelle 21. Der weitere Umfeldsensor kann dabei beispielsweise als Regensensor oder Kamera ausgestaltet sein.
Die Funktionalität des Warnsystems 18 wird im Folgenden unter Bezug auf 2 anhand einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept näher erläutert.
In Schritt 1 des Verfahrens wird mittels des Umfeldsensors 10 des Kraftfahrzeugs 7 erkannt, dass sich das weitere Kraftfahrzeug 8 in einer Umgebung 9 des Kraftfahrzeugs 7 befindet.
In Schritt 2 des Verfahrens wird mittels der Bewegungssensoren 11 wenigstens ein Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs 7 bestimmt, insbesondere werden eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und eine Orientierung des Kraftfahrzeugs 7 bestimmt.
Dazu können entsprechende Messwerte des wenigstens einen Bewegungssensors 11 mittels der Recheneinheit 12 ausgewertet und/oder verarbeitet werden.
In Schritt 2 wird ebenfalls mittels des Umfeldsensors 10 wenigstens ein weiterer Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs 8 bestimmt, insbesondere eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und eine Orientierung des weiteren Kraftfahrzeugs 8. Insbesondere können Bildinformationen, die mittels des Umfeldsensors 10 erfasst wurden, von der Recheneinheit 12 ausgewertet werden, um dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter zu bestimmen.
In Schritt 3 des Verfahrens berechnet die Recheneinheit 12 des Kraftfahrzeugs 7 wenigstens eine erwartete Trajektorie 13 des Kraftfahrzeugs 7, die beispielhaft in 1 dargestellt ist. Zum Beispiel bewegt sich das Kraftfahrzeug 7 mit konstanter Geschwindigkeit entlang einer Geraden.
In Schritt 3 berechnet die Recheneinheit 12 außerdem basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter wenigstens eine erwartete weitere Trajektorie 14 des weiteren Kraftfahrzeugs 8, die ebenfalls in 1 schematisch dargestellt ist. Beispielsweise beschreibt die weitere erwartete Trajektorie 14 eine Bahnkurve, welche die erwartete Trajektorie 13 schneidet.
Da die erwarteten Trajektorien 13, 14 mittels der Recheneinheit 12 basierend auf den Bewegungsparametern und den weiteren Bewegungsparametern näherungsweise vorhergesagt werden, stimmen die erwarteten Trajektorien 13, 14 nicht notwendigerweise exakt mit tatsächlichen Trajektorien der Kraftfahrzeuge 7, 8 überein. Jedoch kann die Recheneinheit 12 in Schritt 4 einen Wert für eine Kollisionswahrscheinlichkeit der beiden Kraftfahrzeuge 7, 8 basierend auf den erwarteten Trajektorien 13, 14 und gegebenenfalls auf weiteren (nicht dargestellten) erwarteten Trajektorien für das Kraftfahrzeug 7 und/oder das weitere Kraftfahrzeug 8 berechnen.
Beispielsweise kann die Recheneinheit 12 in Schritt 4 außerdem den Wert für die Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleichen.
In Schritt 5 des Verfahrens steuert die Recheneinheit 12 abhängig von dem Wert für die Kollisionswahrscheinlichkeit das Fernlicht 15 des Kraftfahrzeugs 7 oder eine Steuereinheit (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 7 zur Steuerung des Fernlichts 15 an, um ein moduliertes Lichtsignal, insbesondere sichtbares Lichtsignal, zu erzeugen. Dazu wird das Fernlicht 15 beispielsweise periodisch mit hoher Frequenz im Bereich von beispielsweise 1 Hz bis 30 Hz betätigt, sodass ein periodisches Lichtsignal in die Umgebung 9 ausgesendet wird. Dabei wird das Lichtsignal insbesondere nur dann erzeugt und ausgesendet, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist. Optional kann auch eine komplexere Modulation verwendet werden.
Optional kann mittels der Modulation eine Information kodiert werden. Beispielsweise kann ein Wert für die Kollisionswahrscheinlichkeit oder ein davon abgeleiteter Risikokennwert derart kodiert werden.
Optional kann die Recheneinheit 12, beispielsweise wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit größer ist als der Grenzwert, mittels der Benutzerschnittstelle 17 ein Informationssignal an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 7 ausgeben, um diesen über die Aktivierung des Systems, insbesondere das Aussenden des Warnsignals zu informieren und den Fahrer des Kraftfahrzeugs 7 ebenfalls auf die drohende Kollision hinzuweisen.
In Schritt 6 erfasst der optionale optische Detektor 19 des weiteren Kraftfahrzeugs 8 das modulierte Lichtsignal. Basierend darauf erzeugt der Detektor 19 ein Detektorsignal und übermittelt es an die weitere Recheneinheit 20. Die weitere Recheneinheit 20 erkennt die Modulation, beispielsweise die Modulationsfrequenz, des modulierten Lichtsignals in dem Detektorsignal und identifiziert das Lichtsignal dadurch als Warnsignal. Gegebenenfalls kann die weitere Recheneinheit 20 aus dem Detektorsignal die Kollisionswahrscheinlichkeit oder den Risikokennwert ermitteln.
Abhängig von dem Detektorsignal kann die weitere Recheneinheit 20 automatisch eine Maßnahme zur Reduzierung des Kollisionsrisikos einleiten. Die Maßnahme kann beispielsweise ein automatisches Lenk- und/oder ein automatisches Bremsmanöver für das weitere Kraftfahrzeug 8 beinhalten.
Optional kann die weitere Recheneinheit 20 mittels der weiteren Benutzerschnittstelle 21 ein Fahrerwarnsignal an den Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs 8 ausgeben, insbesondere ein optisches, akustisches und/oder haptisches Fahrerwarnsignal, um den Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs 8 zusätzlich auf die drohende Kollision hinzuweisen.
Optional kann auch der Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs 8 das modulierte Lichtsignal erfassen. Dadurch wird der Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs 8 auch direkt auf die drohende Kollisionsgefahr hingewiesen und kann entsprechend seinerseits eine deeskalierende Maßnahme einleiten, insbesondere das weitere Kraftfahrzeug 8 abbremsen und/oder ein entsprechendes Lenkmanöver einleiten, um die Kollision zu verhindern.
In alternativen Ausführungsformen wird anstelle des modulierten Lichtsignals ein moduliertes Infrarotsignal, ein moduliertes Ultraviolettsignal oder ein sonstiges moduliertes elektromagnetisches Signals mittels einer Ausgabeeinheit des Kraftfahrzeugs 7 automatisch ausgegeben. In solchen Ausführungsformen kann die Ausgabeeinheit eine entsprechende Quelle für infrarotes oder ultraviolettes Licht beziehungsweise sonstige elektromagnetische Strahlung aufweisen, beispielsweise eine Laserquelle. Der Detektor 19 des weiteren Kraftfahrzeugs 8 ist zum detektieren des infraroten, des ultravioletten beziehungsweise des sonstigen elektromagnetischen Signal ausgestaltet. Die obigen Erläuterungen lassen sich analog auf solche Ausführungsformen übertragen.
Mit dem verbesserten Konzept werden insbesondere ein System und ein Verfahren angegeben, die bei erkannter Kollisionsgefahr durch den Gegenverkehr diesen Gegenverkehr durch das modulierte elektromagnetische Warnsignal, beispielsweise Lichtsignal, automatisch warnt. Durch die Möglichkeit zur automatischen Erfassung und entsprechenden automatischen Weiterverarbeitung des Warnsignals, wird das Kollisionsrisiko besonders effektiv reduziert. Insbesondere begrenzt die Reaktionszeit des Fahrers des weiteren Kraftfahrzeugs die Effektivität des Verfahrens nicht, da das weitere Kraftfahrzeug selbsttätig reagieren kann.
Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs durch ein Fahrerwarnsignal im Inneren des Fahrgastraums auf die Kollisionsgefahr hingewiesen werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer daraufhin angemessen reagieren kann steigt dadurch.
Die Kollisionsgefahr wird nach dem verbesserten Konzept insbesondere reduziert, ohne dass ein Fahrmanöver des Fahrers des Kraftfahrzeugs notwendig ist.
Dadurch, dass das Warnsignal auch über eine große Distanz und auch tagsüber erkennbar ist, ist eine frühzeitige Kollisionsdeeskalation möglich.
In verschiedenen Ausführungsformen wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs, welches das Warnsignal aussendet, über Deaktivierung des Systems beziehungsweise das Aussenden des Warnsignals informiert. Darüber hinaus kann eine Stummschaltung von Infotainmentsystemen in einem oder in beiden Kraftfahrzeugen automatisch eingeleitet werden.
Bezugszeichenliste

1: Verfahrensschritt
2: Verfahrensschritt
3: Verfahrensschritt
4: Verfahrensschritt
5: Verfahrensschritt
6: Verfahrensschritt
7: Kraftfahrzeug
8: Kraftfahrzeug
9: Umgebung
10: Umfeldsensor
11: Bewegungssensor
12: Recheneinheit
13: erwartete Trajektorie
14: erwartete Trajektorie
15: Fernlicht
17: Benutzerschnittstelle
18: Warnsystem
19: optischer Detektor
20: weitere Recheneinheit
21: weitere Benutzerschnittstelle

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 Patentliteratur

DE 102004057060 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs (7) mit einem weiteren Kraftfahrzeug (8), wobei mittels eines Sensorsystems (10, 11) des Kraftfahrzeugs (7) das weitere Kraftfahrzeug (8) in einer Umgebung (9) des Kraftfahrzeugs (7) erkannt wird; dadurch gekennzeichnet, dass - mittels des Sensorsystems (10, 11) wenigstens ein Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs (7) und wenigstens ein weiterer Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs (8) bestimmt werden; - mittels einer Recheneinheit (12) des Kraftfahrzeugs (7) eine erwartete Trajektorie (13) des Kraftfahrzeugs 7() basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter bestimmt wird und eine erwartete weitere Trajektorie (14) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter bestimmt wird; - mittels der Recheneinheit (12) abhängig von der Trajektorie (13) und der weiteren Trajektorie (14) eine Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt wird; und - abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit mittels einer Ausgabeeinheit (15) des Kraftfahrzeugs (7) ein moduliertes elektromagnetisches Warnsignal in die Umgebung (9) des Kraftfahrzeug (7) automatisch ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal automatisch mittels einer Beleuchtungseinrichtung (15) des Kraftfahrzeugs (7) abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Kollisionswahrscheinlichkeit mittels der Recheneinheit (12) mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird; und - das Warnsignal mittels der Ausgabeeinheit (15, 16) automatisch ausgegeben wird, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit größer oder gleich dem Grenzwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal mittels der Ausgabeeinheit (15, 16) abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch als zeitlich moduliertes Warnsignal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das das Warnsignal mittels der Ausgabeeinheit (15, 16) abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch als Lichtsignal mit periodisch variierender Intensität ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Benutzerschnittstelle (17) des Kraftfahrzeugs (7) ein Informationssignal ausgegeben wird, wenn mittels der Ausgabeeinheit (15, 16) das Warnsignal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - das Warnsignal mittels eines Detektors (19) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) empfangen wird und basierend auf dem Warnsignal ein Detektorsignal erzeugt wird; - mittels einer weiteren Recheneinheit (20) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) basierend auf dem Detektorsignal eine Maßnahme zur Risikoreduzierung automatisch eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels einer weiteren Benutzerschnittstelle (21) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) basierend auf dem Detektorsignal ein Fahrerwarnsignal ausgegeben wird; und/oder - mittels der weiteren Recheneinheit (20) basierend auf dem Detektorsignal ein automatischer Eingriff in eine Steuerung des weiteren Kraftfahrzeugs eingeleitet wird.
Warnsystem für ein Kraftfahrzeug (7) zur Warnung vor einer potentiellen Kollision des Kraftfahrzeugs (7) mit einem weiteren Kraftfahrzeug (8), wobei das Warnsystem (18) ein Sensorsystem (10, 11), dazu eingerichtet, das weitere Kraftfahrzeug (8) in einer Umgebung (9) des Kraftfahrzeugs (8) zu erkennen, sowie eine Recheneinheit (12) und eine Ausgabeeinheit (15, 16) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass - das Sensorsystem (10, 11) dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Bewegungsparameter des Kraftfahrzeugs (7) und wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter des weiteren Kraftfahrzeugs (8) zu bestimmen; - die Recheneinheit (12) dazu eingerichtet ist, - eine erwartete Trajektorie (13) des Kraftfahrzeugs (7) basierend auf dem wenigstens einen Bewegungsparameter zu bestimmen und eine erwartete weitere Trajektorie (14) des weiteren Kraftfahrzeugs (8) basierend auf dem wenigstens einen weiteren Bewegungsparameter zu bestimmen; und - abhängig von der Trajektorie (7) und der weiteren Trajektorie (8) eine Kollisionswahrscheinlichkeit zu bestimmen; und - die Ausgabeeinheit (15, 16) dazu eingerichtet ist, abhängig von der Kollisionswahrscheinlichkeit ein moduliertes elektromagnetisches Warnsignal in die Umgebung (9) des Kraftfahrzeugs (7) automatisch auszugeben.
Sicherheitssystem zur Warnung vor einer potentiellen Kollision eines Kraftfahrzeugs (7) mit einem weiteren Kraftfahrzeug (8) dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (18, 19, 20, 21) - ein Warnsystem (18) für das Kraftfahrzeug (7) nach Anspruch 9 aufweist; - einen Detektor (19) für das weitere Kraftfahrzeug (8) aufweist, dazu eingerichtet, das Warnsignal zu empfangen und basierend auf dem Warnsignal ein Detektorsignal zu erzeugen; und - eine weitere Recheneinheit (20) für das weitere Kraftfahrzeug (8) aufweist, dazu eingerichtet, basierend auf dem Detektorsignal eine Aktion zur Risikoreduzierung automatisch einzuleiten.