DE102008025707B4

DE102008025707B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102008025707B4
Application number: DE102008025707.9A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Poppe Holger; Dipl.-Ing. Kranke Florian; Torsten Scheurer; Stefan Sander
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2024-10-02
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: DE102008025707A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug,
gekennzeichnet durch
Erfassen von Positions- und Zeitdaten (30-32) eines weiteren Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs,
Übertragen der erfassten Positions- und Zeitdaten (30-32) zu dem Fahrzeug, und Bestimmen der Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten (30-32) des weiteren Fahrzeugs,
wobei das weitere Fahrzeug ferner Verkehrsinformationen in einer Umgebung des weiteren Fahrzeugs erfasst und zu dem Fahrzeug überträgt, wobei die Verkehrsinformationen Straßenschilder, Fahrstreifenmarkierungen oder Randbebauungen umfassen, und
die Verkehrsinformationen einem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt werden und/oder einem Fahrerassistenzsystem (57, 58) des Fahrzeugs bereitgestellt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aktuellen Verkehrsführungsinformation in einem Bereich vor dem Fahrzeug, welcher im Wesentlichen die nächsten Kilometer umfasst.
Insbesondere im Bereich von Baustellen oder Unfallstellen ist die Verkehrsführung aufgrund von blockierten oder verlegten Fahrbahnen besonders unübersichtlich. Darüber hinaus sind in diesen Bereichen die Fahrstreifen häufig verengt, so dass in diesen Bereichen eine erhöhte Anforderung an die Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs gestellt wird. Darüber hinaus ist besonders in Baustellenbereichen aufgrund der Verkehrsführung, der zumeist hohen Verkehrsdichte und eventueller Sichtbehinderungen durch Baufahrzeuge oder Absperrungen die Sichtweite des Fahrers stark beschränkt, so dass eine vorausschauende Fahrweise erschwert wird. Dadurch steigt einerseits das Unfallrisiko in diesen Bereichen und andererseits steigt durch eine unangepasste Fahrweise außerdem das Risiko einer Staubildung, so dass der Fahrzeugdurchsatz dadurch zusätzlich verringert wird.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 100 29 816 A1 ein fahrerunterstützendes Assistenzsystem. Zur Ermittlung des Verkehrszustandes auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt werden von dem Assistenzsystem Verkehrs- und Fahrzeugdaten aus verschiedenen Quellen verarbeitet, zum Beispiel einem GPS-Navigationssystem, Floating Car Data, Extended Floating Car Data und digitalen Straßenkarten. Eine Verkehrszentrale ermittelt alle relevanten Daten der vor dem Fahrer liegenden Streckenabschnitte, zum Beispiel die Streckenführung und die Positionen und Fahrmerkmale aller in Fahrtrichtung fahrenden fremden Fahrzeuge. Anstelle der Verkehrszentrale kann auch über Funk in dem Fahrzeug des Systemnutzers eine direkte Erfassung der Daten der vorausfahrenden Fahrzeuge mit dem Bordrechner erfolgen und der Bordrechner kann unter Berücksichtigung des per GPS ermittelten Standortes und einer im Bordrechner abgespeicherten digitalen Straßenkarte die optimale Fahrstrategie ermitteln und ausgeben oder in die fahrzeuginternen Kontrollsysteme eingreifen.
Die US 6 850 841 B1 offenbart ein Verfahren und System zum Gewinnen von Fahrspurdaten. Mehrere Fahrzeuge bewegen sich auf Straßen in einem geographischen Bereich und sammeln Daten, welche Positionen der Fahrzeuge anzeigen. Für eine Positionsbestimmung auf einer ausgewählten Straße wird eine Querschnittsverteilung der Positionsdaten verwendet und die Verteilung zeigt eine Anzahl von Fahrspuren auf der ausgewählten Straße an. Eine geographische Datenbasis wird mit den Daten, welche die Anzahl der Fahrspuren anzeigen, aktualisiert.
Die EP 2 597 425 A1 betrifft ein System und ein Verfahren zum Identifizieren von Straßenmerkmalen, wie zum Beispiel Wege, welche in einer Straßenkartendatenbasis nicht als Straßen beschrieben sind. Periodische Standortbestimmungen werden von Fahrzeugen empfangen. Spuren, welche zu einem gleichen neuen Straßensegment gehören, welches einen gemeinsamen Ausgangs- und Vereinigungspunkt aufweist, werden gruppiert.
Die EP 1 975 565 A2 offenbart ein Gerät zum Erfassen eines Merkmals einer Straßenoberfläche und ein entsprechendes Verfahren, die DE 103 10 501 A1 eine Vorrichtung mit Überholhilfemodul zur Fahrzeugunterstützung in Kraftfahrzeugen und die US 7 355 524 B2 betrifft ein Fahrzeugspurwechselhilfssystem.
Die bekannten Systeme eines Fahrzeugs zur Unterstützung des Fahrers, so genannte Fahrerassistenzsysteme, wie zum Beispiel ein Navigationssystem oder ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem (Adaptive Cruise Control, ACC), können speziell im Bereich von Baustellen oder Unfallstellen nur wenig zur Entlastung des Fahrers beitragen. In diesen Bereichen treten Blockierungen von Fahrstreifen oder Änderungen der Verkehrsführung sehr kurzfristig auf, so dass Navigationssysteme im allgemeinen nicht über diese kurzfristigen Änderungen verfügen und somit dem Fahrer keine diesbezüglichen Hinweise geben können. Auch adaptive Geschwindigkeitsregelanlagen, welche eine Anpassung der eigenen Geschwindigkeit in Abhängigkeit eines Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und dessen Geschwindigkeit einstellen, können den Fahrer des Fahrzeugs im Bereich einer Baustelle oder Unfallstelle nur wenig unterstützen. Sie können zwar ein Auffahren auf ein vor dem Fahrzeug fahrendes Fahrzeug verhindern, aber nicht dazu beitragen, den Fahrer über die Verkehrsführung zu informieren, oder eine angepasste Geschwindigkeit und einen angepassten Abstand vorschlagen, um einen Verkehrsstau zu vermeiden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug bereitzustellen. Die Verkehrsführungsinformation sollte dabei einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich umfassen, welcher über den für den Fahrer einsehbaren Bereich hinausgeht, d.h. beispielsweise einen Bereich von bis zu 3 km vor dem Fahrzeug umfassst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Erfassen mehrerer Positions- und Zeitdaten eines weiteren Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs und ein Übertragen der erfassten Positions- und Zeitdaten zu dem Fahrzeug. Aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs wird dann eine Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug bestimmt. Das weitere Fahrzeug kann beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug sein, welches in einem Abstand von bis zu einigen Kilometern vor dem Fahrzeug in gleicher Richtung fährt. Die Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs können z.B. Folgen von Orts-/Zeitkoordinaten des weiteren Fahrzeugs umfassen. Sie können zusätzlich auch Bewegungsdaten des weiteren Fahrzeugs umfassen. Indem die Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs erfasst und zu dem Fahrzeug übertragen werden, kann eine aktuelle Verkehrsführungsinformation aus diesen Positions- und Zeitdaten abgeleitet werden. So kann beispielsweise eine aktuelle Verkehrsführung des Straßenverlaufs in einem Baustellenbereich nahezu in Echtzeit, d.h. mit einer Verzögerung von wenigen Minuten, z.B. 5 Minuten, bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform können bei dem Verfahren die Positions- und Zeitdaten mehrerer weiterer Fahrzeuge erfasst und zu dem Fahrzeug übertragen werden. Über die Positions- und Zeitdaten der mehreren weiteren Fahrzeuge wird dann ein Hüllkurvenverlauf bestimmt und die Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus diesem Hüllkurvenverlauf bestimmt. Aus dem Verlauf der Hüllkurve kann neben der aktuellen Verkehrsführungsinformation auch beispielsweise eine Breite der von den mehreren vorausfahrenden Fahrzeugen verwendeten Fahrbahnbreite abgeleitet werden. Die so ermittelte Verkehrsführungsinformation kann beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs grafisch dargestellt werden oder einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Durch eine grafische Darstellung der Verkehrsführungsinformation für den Fahrer des Fahrzeugs erhält der Fahrer eine Information über den vor ihm liegenden Straßenverlauf für einen Bereich, der erheblich weiter ist als der für den Fahrer direkt einsehbare Bereich. Ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs kann beispielsweise aufgrund der ihm zur Verfügung gestellten Verkehrsführungsinformation eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs an den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlauf anpassen. Mit Hilfe eines derartigen störungsadaptiven Fahrens können die Verkehrssicherheit und der Verkehrsfluss insbesondere in unübersichtlichen Bereichen, wie zum Beispiel im Bereich einer Baustelle oder einer Unfallstelle, deutlich verbessert werden.
Das weitere Fahrzeug erfasst ferner eine Verkehrsinformation, die Straßenschilder, Fahrstreifenmarkierungen oder Randbebauungen umfasst, mit Hilfe beispielsweise einer Kamera in einer Umgebung des weiteren Fahrzeugs und überträgt diese zu dem Fahrzeug. Diese Verkehrsinformation wird dann dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt oder einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs bereitgestellt. Dadurch erhält der Fahrer des Fahrzeugs bereits im Vorfeld eine Information über eine vor ihm liegende Verkehrsregelung, wie zum Beispiel eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder ein Überholverbot oder eine Fahrbahnverengung, um darauf entsprechend rechtzeitig reagieren zu können.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs bzw. der weiteren Fahrzeuge mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems erfasst. Das globale Positionsbestimmungssystem kann beispielsweise das derzeit üblicherweise verwendete Satellitennavigationssystem GPS oder zukünftig auch das europäische Positionsbestimmungssystem Galileo umfassen. Mit Hilfe des globalen Positionsbestimmungssystems ist eine genaue Bestimmung der Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs möglich, wodurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens zum Bestimmen der Verkehrsführungsinformation sichergestellt werden kann. Darüber hinaus können die Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs auch alternativ oder zusätzlich mit Hilfe von Beschleunigungs-, Geschwindigkeits-, Wegstrecken- und/oder Lenkwinkelsensoren erfasst werden. Insbesondere durch Kombinieren der Sensoren mit Positions- und Zeitdaten des globalen Positionsbestimmungssystems kann eine sehr genaue Positionsbestimmung des weiteren Fahrzeugs über der Zeit sichergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird aus dem Hüllkurvenverlauf eine Anzahl von Fahrstreifen bestimmt. Dabei kann der Hüllkurvenverlauf in Segmente entlang der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs unterteilt werden und die Anzahl der Fahrstreifen für jedes Segment des Hüllkurvenverlaufs bestimmt werden. Dadurch können Fahrbahnverengungen, bei denen die Anzahl der Fahrstreifen reduziert wird, zuverlässig erkannt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird aus den Positions- und Zeitdaten der mehreren weiteren Fahrzeuge eine aktuelle Verkehrslage bestimmt. Aus den Positionsdaten kann eine aktuelle Verkehrsdichte bestimmt werden und aus den daraus bestimmbaren Bewegungsdaten kann eine aktuelle Fließgeschwindigkeit des Verkehrs bestimmt werden. Durch Kombinieren der Verkehrsdichte und der aktuellen Fließgeschwindigkeit kann eine Verkehrslage, wie z.B. Stau, Staugefahr, zähfließender Verkehr oder behinderungsfreier Verkehr, bestimmt werden. Da diese Verkehrslage direkt aufgrund der Positions- und Zeitdaten der vorausfahrenden Fahrzeuge ermittelt wird, ist diese Verkehrslageinformation höchst zuverlässig und aktuell und kann somit zu einer Erhöhung der Verkehrssicherheit erheblich beitragen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird aus den Positions- und Zeitdaten der mehreren weiteren Fahrzeuge eine digitale Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt. Indem nicht nur die Positions- und Zeitdaten von vorausfahrenden Fahrzeugen, sondern auch die Positions- und Zeitdaten von weiteren Fahrzeugen in der Umgebung des Fahrzeugs ausgewertet werden, kann aus den entsprechenden Verkehrsführungsinformationen, die aus den Positions- und Zeitdaten bestimmt werden, eine Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt werden. Diese Straßenkarte umfasst die tatsächlichen aktuellen Verkehrsführungsinformationen und ist somit erheblich genauer als Straßenkarten von beispielsweise einem herkömmlichen Navigationssystem. Die so erzeugte digitale Straßenkarte kann beispielsweise in Kombination mit einem Navigationssystem für eine erheblich genauere Navigation verwendet werden, oder kann beispielsweise an einen zentralen Server übermittelt werden, um dort eine aktuelle und genaue Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs bereitzustellen, welche von anderen Fahrzeugen abgerufen und verwendet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Empfänger zum Empfangen von Positions- und Zeitdaten eines weiteren Fahrzeugs und eine Verarbeitungseinheit, welche mit dem Empfänger gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit ist zum Bestimmen der Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs ausgestaltet. Die Vorrichtung kann ferner eine grafische Anzeigeeinheit umfassen, welche mit der Verarbeitungseinheit gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit kann derart ausgestaltet sein, dass die Verkehrsführungsinformation grafisch auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine Schnittstelle zum Koppeln mit einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs umfassen, wobei die Verarbeitungseinheit in diesem Fall derart ausgestaltet ist, dass die Verkehrsführungsinformation dem Fahrerassistenzsystem über die Schnittstelle bereitgestellt wird. Die derart ausgestaltete Vorrichtung ist zum Durchführen des zuvor beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug geeignet und weist daher die gleichen Vorteile wie das zuvor beschriebene Verfahren auf.
Die Verarbeitungseinheit kann ferner ausgestaltet sein, die Positions- und Zeitdaten mehrerer weiterer Fahrzeuge zu verarbeiten, und aus diesen Positions- und Zeitdaten einen Hüllkurvenverlauf zu bestimmen, um die Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus dem Hüllkurvenverlauf zu bestimmen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinheit so ausgestaltet sein, dass sie aus dem Hüllkurvenverlauf eine Anzahl von Fahrstreifen bestimmt. Die Verarbeitungseinheit kann dazu beispielsweise den Hüllkurvenverlauf in Segmente unterteilen und die Anzahl der Fahrstreifen für jedes Segment des Hüllkurvenverlaufs aus dem Hüllkurvenverlauf bestimmen.
Weiterhin kann die Verarbeitungseinheit ausgestaltet sein, aus den Positions- und Zeitdaten der mehreren weiteren Fahrzeuge eine Verkehrslage zu bestimmen oder eine digitale Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen, wie in dem obigen Verfahren beschrieben.
Der Empfänger der Vorrichtung ist auch zum Empfangen von Verkehrsinformationen in einer Umgebung des weiteren Fahrzeugs ausgestaltet und die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, die Verkehrsinformationen auf der Anzeigeeinheit darzustellen oder über die Schnittstelle dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Verkehrsinformationen umfassen Straßenschilder, Fahrstreifenmarkierungen oder Randbebauungen.
Die Übertragung der Positions- und Zeitdaten sowie gegebenenfalls der Verkehrsinformationen zwischen dem weiteren Fahrzeug und dem Fahrzeug kann beispielsweise direkt mit Hilfe einer drahtlosen Kommunikation, wie z.B. einem WLAN oder einem Mobilkommunikationssystem wie z.B. GSM, GPRS oder UMTS, erfolgen. Darüber hinaus können die Positions- und Zeitdaten des weiteren Fahrzeugs auch zunächst an Vorrichtungen, welche am Fahrbahnrand angeordnet sind, sogenannte Road Side Units (RSU), übertragen werden, welche diese Daten sammeln und nachfolgenden Fahrzeugen, welche die Road Side Unit passieren, zur Verfügung stellen.
Alternativ kann die Road Side Unit selbst bereits eine Verkehrsführungsinformation aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten bestimmen und diese Verkehrsführungsinformation an das Fahrzeug übertragen.
Die so ausgestaltete Vorrichtung ist geeignet, eine aktuelle Verkehrsführungsinformation auf der Grundlage der empfangenen Positions- und Zeitdaten der weiteren Fahrzeuge zu bestimmen. Indem diese Verkehrsführungsinformation einem Fahrer des Fahrzeugs oder einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs bereitgestellt werden, können die Verkehrssicherheit und der Verkehrsfluss erhöht werden, da dadurch dem Fahrer bzw. dem Fahrerassistenzsystem eine umfassende und genaue Verkehrsführungsinformation des vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitts zur Verfügung gestellt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.

1 zeigt einen Streckenabschnitt einer Fahrbahn mit einer Fahrstreifenverringerung.
2A-E zeigt grafisch die Schritte eines Verfahrens zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation aus Positions- und Zeitdaten mehrerer Fahrzeuge mit Hilfe eines segmentierten Hüllkurvenverlaufs.
3 zeigt ein Verfahren zum Erkennen der Anzahl der Fahrstreifen der Fahrbahn gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine Fahrbahn 1, auf der sich mehrere Fahrzeuge 2-9 von links nach rechts in der Darstellung der 1 bewegen. Die Fahrbahn 1 umfasst zwei Fahrstreifen, einen linken Fahrstreifen 10 und einen rechten Fahrstreifen 11. Im Bereich 12 befindet sich auf dem linken Fahrstreifen 10 eine Baustelle, so dass der linke Fahrstreifen 10 in diesem Baustellenbereich 12 nicht befahrbar ist. Am Fahrbahnrand befinden sich Vorrichtungen 15, 16, welche über eine Verbindung 17 miteinander gekoppelt sind und über Funkverbindungen 18-24 mit den Fahrzeugen 5, 2, 6, 7, 4, 8 bzw. 9 in Verbindung stehen, um Positions- und Zeitdaten der Fahrzeuge zu empfangen, zwischenzuspeichern und an die Fahrzeuge zu verteilen. Die Vorrichtungen 15, 16 werden auch Road Side Units (RSUs) genannt. Darüber hinaus sind die Vorrichtungen 15, 16 optional über Verbindungen 25, 26 mit einem Verkehrsrechenzentrum 27 verbunden. Das Verkehrsrechenzentrum 27 kann einerseits die von den Vorrichtungen 15, 16 empfangenen Positions- und Zeitdaten der Fahrzeuge 2-9 sammeln, um Verkehrsinformationen, wie z. B. eine Stauwarnung, zu bestimmen, und stellt den Vorrichtungen 15, 16 darüber hinaus Informationen über den Streckenabschnitt der Fahrbahn 1 bereit, wie z.B. dort gültige Geschwindigkeitsbegrenzungen oder besondere Vorkommnisse, wie z.B. einen Unfall oder eine Fahrbahnsperrung.
Die Fahrzeuge 2, 5 und 6 befinden sich im Bereich der Vorrichtung 15 und übertragen in vorbestimmten Abständen ihre Positions- und Zeitdaten zu der Vorrichtung 15. Darüber hinaus verfügen die Fahrzeuge 5 und 7 über einen Abstandsradar, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen 5 und 6 bzw. den Abstand zwischen den Fahrzeugen 6 und 7 bestimmen zu können. Auch diese Information wird an die Vorrichtung 15 übertragen. Die Fahrzeuge 4, 7, 8 und 9, welche sich im Bereich der Vorrichtung 16 befinden, übertragen ebenso ihre Positions- und Zeitdaten in vorbestimmten Abständen zu der Vorrichtung 16. Die vorbestimmten Abstände können beispielsweise zeitliche Abstände, wie z.B. jede Sekunde oder alle 5 Sekunden, oder auf eine Bewegung des Fahrzeugs bezogene Abstände sein, wie z.B. alle 5 Meter oder alle 15 Meter.
Dringt ein Fahrzeug in den Sende- und Empfangsbereich der Vorrichtung 15 ein, so erhält dieses Fahrzeug alle Positions- und Zeitdaten der vor ihm fahrenden Fahrzeuge über eine vor ihm liegende Strecke von beispielsweise 3 km und einen Zeitraum von beispielsweise der vergangen 5 oder 10 Minuten. In Abhängigkeit von dem Sende- und Empfangsbereich der Vorrichtungen 15, 16 kann es erforderlich sein, dass die Positions- und Zeitdaten der Fahrzeuge von mehreren Vorrichtungen 15, 16 zu sammeln sind und über die Verbindung 17 der Vorrichtung 15 zuzuführen sind. Mit Hilfe der Positions- und Zeitdaten, die dem Fahrzeug 5 von der Vorrichtung 15 übertragen wurden, kann eine entsprechende Vorrichtung des Fahrzeugs 5 eine Verkehrsführungsinformation über den vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt von beispielsweise 3 km bestimmen.
Anstatt die Positions- und Zeitdaten an die Vorrichtungen 15, 16 zu übertragen, ist es auch möglich, dass die Fahrzeuge 2-9 ihre jeweiligen Positions- und Zeitdaten an alle umliegenden Fahrzeuge in beispielsweise einem Bereich von 2-3 km direkt über beispielsweise ein WLAN aussenden. Dadurch erhält ein auf dem Streckenabschnitt hinten fahrendes Fahrzeug, wie beispielsweise das Fahrzeug 5, alle Positions- und Zeitdaten der in einem Bereich von 2-3 km vor ihm fahrenden Fahrzeuge, beispielsweise der Fahrzeuge 2-4 und 6-9, und eine entsprechende Vorrichtung des Fahrzeugs 5 kann diese Positions- und Zeitdaten zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation in dem vor dem Fahrzeug 5 liegenden Bereich bestimmen.
2 zeigt schematisch, wie aus den Positions- und Zeitdaten mehrerer Fahrzeuge eine Verkehrsführungsinformation bestimmt wird. Zunächst werden, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben, Ortskoordinatenreihen über der Zeit von verschiedenen Fahrzeugen, welche sich auf der Fahrbahn 1 bewegen, bestimmt. In 2A sind beispielsweise die Ortskoordinatenreihen von drei Fahrzeugen 30-32 aufgetragen. Mit Hilfe der Ortskoordinatenreihen wird eine Hüllkurve des Fahrbahnverlaufs gebildet. In 2B ist diese Hüllkurve mit Hilfe der Linien 33 und 34 dargestellt. Reihen von Orts-/Zeitkoordinaten mit zu großen Abweichungen, welche gegebenenfalls von einem Fahrzeug auf einer anderen Strecke stammen, werden dabei vorher aussortiert. Durch die örtliche und zeitliche Nähe der Aufzeichnungen der Orts-/Zeitkoordinatenreihen kann bei diesem Verfahren eine erheblich höhere relative Genauigkeit der Positionsbestimmung der Fahrzeuge erzielt werden, welche besser als die absolute Genauigkeit des globalen Positionsbestimmungssystems, wie z. B. eines GPS-Systems, ist.
Wie in 2C gezeigt, wird die Hüllkurve dann in gleichlange Segmente 35-44 unterteilt, mit beispielsweise einer Segmentlänge zwischen 10 und 100 m. Dadurch ergeben sich die in 2C dargestellten Segmente 35-44. Für jedes Segment kann die Anzahl der befahrbaren Fahrstreifen auf der Basis der Breite der Hüllkurve sowie unter Berücksichtigung einer Plausibilität der vor- und nachgelagerten Segmente bestimmt werden. Eine genauere Beschreibung dieses Verfahrens wird im Zusammenhang mit 3 später erläutert werden. Darüber hinaus können auch bauliche Trennungen der Fahrstreifen je Segment auf Basis der Hüllkurve und dem Verlauf der Orts-/Zeit-Koordinatenreihen ermittelt werden, indem beispielsweise Kreuzungen der Reihen analysiert werden. Darüber hinaus kann für jedes Segment eine Verkehrslage ermittelt werden, indem beispielsweise die mittlere Geschwindigkeit in dem Segment für die bestimmten Orts-/Zeit-Koordinatenreihen bestimmt wird. Die Genauigkeit der Ergebnisse steigt dabei mit der Anzahl der analysierten Orts-/Zeitkoordinatenreihen und mit einer höheren Genauigkeit des Positionsbestimmungssystems, beispielsweise eines GPS- oder Galileosystems.
2D zeigt die Breite der einzelnen Segmente der Hüllkurve und 2E zeigt die Verkehrsführung, welche aus dem Hüllkurvenverlauf der 2D ermittelt wurde. In den Segmenten 35-39 bestehen jeweils zwei Fahrstreifen, welche in 2E als Fahrstreifen 45 und 46 bezeichnet sind, in Segment 40 tritt dann eine Fahrbahnverengung auf, welche in 2E mit 47 bezeichnet ist, und in den Segmenten 41-44 gibt es dann nur noch einen Fahrstreifen 48. Durch Analyse von beispielsweise der durchschnittlichen Geschwindigkeit der in einem Segment 35-45 befindlichen Fahrzeuge aus den entsprechenden Orts-/Zeit-Koordinaten kann eine entsprechende Verkehrslage für die einzelnen Segmente 35-44 bestimmt werden. So kann eine derartige Analyse beispielsweise ergeben, dass sich in den Segmenten 35-38 der Verkehr noch flüssig bewegt, sich in den Segmenten 39-41 jedoch stark verlangsamt und ins Stocken gerät, und ab dem Segment 42 nur noch zähfließend läuft.
Die Bestimmung der Linien 33 und 34 der Hüllkurve kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden. Die aus den Ortskoordinatenreihen bestimmten Fahrzeugrouten der Fahrzeuge 30-32 werden zueinander so in Bezug gesetzt, dass eine linke und rechte Kontur zu dieser Menge von Routen ermittelt wird. Dafür wird zunächst für zwei Fahrzeugrouten wahlweise die linke oder rechte Kontur ermittelt. Um ein für eine Menge von Fahrzeugrouten umschließendes Polygon, d.h. eine Hüllkurve zu erhalten, müssen nacheinander die linke und rechte Kontur berechnet werden. Das Polygon besteht aus der Folge von Konturpositionen der linken Kontur, ergänzt um die Positionen der von hinten nach vorne durchlaufenen rechten Kontur. Für die Ermittlung der Konturen zweier Routen wird eine der Routen als Bezugsroute festgelegt, auf die die andere Route bezogen wird.
Zuerst werden die Startpunkte zueinander in Bezug gesetzt. Es sind zwei Fälle zu unterscheiden: Die Routen beginnen im selben Punkt oder die Routen beginnen in verschiedenen Punkten.
Beginnen die Routen im selben Punkt, wird überprüft, ob das Ende der ersten Teilstrecke der Bezugsroute links oder rechts der anderen Route liegt. Starten die Routen nicht im selben Punkt, so wird geprüft, ob der erste Punkt der Bezugsroute links oder rechts der Route liegt. Nach dieser Prüfung steht die Lage des Beginns der beiden Routen zueinander fest.
Diese Lage kann sich erst nach einem Schnittpunkt zwischen den beiden Fahrzeugrouten ändern. Daher wird als nächstes ermittelt, ob ein solcher Schnittpunkt existiert. Der Schnittpunkt wird iterativ für zwei Teilstrecken der Routen gesucht. Wurde ein Schnittpunkt gefunden, werden die Punkte der links- bzw. rechtsliegenden Route bis zum Schnittpunkt für die Konturroute gespeichert. Der Schnittpunkt wird ebenfalls als Teil der Konturroute hinzugefügt.
Bis zum Ende einer der beiden Routen wiederholt sich der Ablauf, dass ein Schnittpunkt gesucht, für jeden Punkt die Lage der Routen zueinander aktualisiert und die Punkte der entsprechenden Fahrzeugroute zur Konturroute hinzugefügt werden. Nachdem kein Schnittpunkt mehr gefunden wurde, werden noch die restlichen Punkte der in diesem Moment außen liegenden Route der Konturroute hinzugefügt. Dieses Vorgehen wird für alle Fahrzeugrouten nacheinander durchgeführt, um die Konturen der Gesamtroutenlänge zu ermitteln. Dieser Vorgang muss mindestens zweimal durchlaufen werden, einmal für die linke und einmal für die rechte Kontur.
Da die Fahrzeuge den Positionsbestimmungsempfänger, wie z.B. einen GPS-Empfänger, meist mittig platziert haben, ist der errechnete Fahrbahnumriss bzw. die errechnete Hüllkurve um eine Fahrzeugbreite zu schmal. An jedem Rand fehlt eine halbe Fahrzeugbreite. Aus diesem Grund wird jedes Segment nach der Berechnung automatisch um eine vorgegebene Breite vergrößert.
Nachfolgend wird detaillierter beschrieben werden, wie aus den Segmenten 35-44 der Hüllkurve für jedes Segment die Anzahl der darin befindlichen Fahrstreifen bestimmt werden kann. Für die Erkennung der Anzahl der Fahrstreifen ist es unwesentlich, ob sich von ein und demselben Fahrzeug ein oder mehrere Positionen in einem Segment befinden. Deswegen werden vor der eigentlichen Analyse die gefahrenen Routen der einzelnen Fahrzeuge beispielsweise linear interpoliert, so dass in jedem Segment nur genau eine Fahrzeugposition des jeweiligen Fahrzeugs vorhanden ist.
Die Anzahl der Fahrstreifen kann auf Grundlage einer der drei nachfolgend beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Verfahren 1: Einfache Fahrbahnbreitenanalyse
Bei diesem Verfahren wird einfach die Segmentbreite analysiert. Da eine Fahrbahn auf der Autobahn typischerweise maximal 3,75 m und minimal 2,0 m breit sein darf, kann auf dieser Grundlage eine ungefähre Anzahl von Fahrstreifen berechnet werden. Ist das Segment schmaler als 3,75 mm, so entspricht dies unweigerlich einem einzigen Fahrstreifen. In allen anderen Fällen wird die Segmentbreite durch 3,75 geteilt und das Ergebnis auf die nächst kleinere ganze Zahl abgerundet. Das Ergebnis ist dann die Anzahl der Spuren. Durch das Teilen der Segmentbreite durch die Anzahl der Spuren erhält man die Breite für jeden Fahrstreifen.
Dieses Verfahren ist zwar sehr einfach und kann daher leicht realisiert werden, kann jedoch keine unterschiedlich breiten Fahrstreifen erkennen und ist außerdem gegenüber Schwankungen in der Breite sehr fehleranfällig.
Verfahren 2: Situative Fahrbahnanalyse
Bei diesem Verfahren wird die gesamte Fahrbahn segmentweise der Breite nach in gleich große Teile aufgeteilt. Für jedes dieser Teile wird ein Fahrzeugzähler am Anfang auf Null gesetzt. Ist die gesamte Fahrbahnbreite kleiner als 3,75 m, so wird das Verfahren beendet und das Segment wird als einspurig erkannt und mit seiner entsprechenden Breite zurückgegeben. Befinden sich weniger als fünf Fahrzeuge in dem Segment, kann die situative Fahrbahnanalyse keine verwertbaren Ergebnisse liefern. In diesem Fall wird daher das zuvor beschriebene einfache Fahrbahnbreitenanalyseverfahren verwendet und dessen Ergebnis weiter verwendet. Anderenfalls werden für die erstellten Teile die darin befindlichen Fahrzeuge gezählt und die Anzahl für jeden Teil gespeichert. An den Rändern befindliche Teile, die keine Fahrzeugpositionen enthalten, werden nachher verworfen. Für die übrigen Teile wird dann folgendes Verfahren ausgeführt.
Befindet sich in einem Teil mehr als ein Fahrzeug, so wird eine neue Spur begonnen. Diese wird so lange fortgesetzt, solange sich im nächsten Teil mehr als ein Fahrzeug befindet. Befindet sich im nächsten Teil kein Fahrzeug und befinden sich in der bisher erkannten Spur mehr als drei Fahrzeuge, so wird die Spur beendet und eine nächste begonnen, sobald ein Teil mit mehr als einem Fahrzeug darin gefunden wird.
Sind alle Teile abgearbeitet und damit die Anzahl der Fahrstreifen ermittelt, wird die Segmentbreite durch diese Anzahl geteilt und damit die Breite der einzelnen Fahrstreifen bestimmt, wobei alle Fahrstreifen als gleich breit angenommen werden.
Verfahren 3: Integrierende Fahrbahnanalyse
Auch bei diesem Verfahren wird als erstes überprüft, ob die Segmentbreite kleiner als 3,75 m ist. In diesem Fall wird das Segment als ein Segment mit einem Fahrstreifen und der entsprechenden Breite erkannt. Wenn sich wiederum weniger als fünf Fahrzeuge im Segment befinden, liefert dieses Verfahren keine geeigneten Ergebnisse und es wird auf die einfache Fahrbahnbreitenanalyse wie zuvor unter Verfahren 1 beschrieben zurückgegriffen.
Anderenfalls wird ein Histogramm für das Segment erstellt. Dazu wird das Segment der Breite nach in gleich breite Streifen mit einer vorbestimmten Intervallbreite aufgeteilt und für jeden Streifen die Anzahl der Fahrzeuge in diesem Streifen als Histogrammwert bestimmt. Die Streifen liegen jedoch nicht nebeneinander, sondern überschneiden sich, da ein benachbarter Streifen bereits nach einer sogenannten Versatzbreite beginnt. verdeutlicht diese Einteilung des Segments. Die Versatzbreite ist in 3A mit V bezeichnet und die Intervallbreite beträgt im Beispiel der 3 fünf Versatzbreiten V. Somit umfasst das erste Intervall I1 die ersten fünf Versatzbreiten, wohingegen das Intervall I2 die zweite bis sechste Versatzbreite V umfasst.
Wie in 3A dargestellt, befinden sich somit in dem ersten Intervall I1 siebzehn Fahrzeuge, in dem zweiten Intervall zweiundzwanzig Fahrzeuge, im dritten Intervall I3 siebenundzwanzig Fahrzeuge usw. Für die Intervalle I1, I2, I3 usw. ergibt sich somit das in 3B gezeigte Histogramm. Dieses Histogramm der 3B wird in ein Schwellenwerthistogramm umgewandelt, welches nur die Werte 0 und 1 besitzt. Dabei werden Werte, die über einer vorbestimmten Schwelle liegen, auf 1 und die darunter liegenden auf 0 gesetzt. Ein derartiges Schwellenwerthistogramm ist in 3C dargestellt. Die Schwelle für das Histogramm berechnet sich aus der Summe aller Werte geteilt durch die Anzahl der Werte. Im vorliegenden Beispiel der 3B ist die Summe aller Werte 436, welche auf 20 Histogrammwerte verteilt ist und somit ergibt sich ein Schwellenwert von 21,8.
Die Bestimmung der Anzahl der Fahrstreifen erfolgt, indem die Breite für einen Fahrstreifen zunächst mit 0 m angenommen wird. Dann wird der Reihe nach jeder Histogrammwert geprüft. Wird ein Histogrammwert mit dem Wert 1 gefunden, so wird die Breite des Fahrstreifens um die oben angegebene Versatzbreite erhöht. Dann wird der nächste Histogrammwert geprüft. Ist er 1, so wird die Breite des Fahrstreifens um die oben angegebene Versatzbreite erhöht. Ist er 0, wird auf die bis dahin ermittelte Fahrsstreifenbreite 1,5 m addiert, was einer durchschnittlichen Fahrzeugbreite entspricht, und das Ergebnis gespeichert. So ist ein erster Fahrstreifen ermittelt. Dann wird der nächste Fahrstreifen beginnend mit einer Breite von 0 m wie zuvor beschrieben mit dem nächsten Histogrammwert beginnend berechnet. Dies erfolgt so lange, bis alle Histogrammwerte abgearbeitet sind. Ist nach dem letzten Schritt die errechnete Breite größer als 0, wird auf diese wiederum 1,5 m addiert und das so errechnete Ergebnis als weiterer Fahrstreifen abgespeichert.
Auf diese Art und Weise wird die Anzahl der Fahrstreifen und die Breite eines jeden einzelnen Fahrstreifens bestimmt.
Unabhängig von dem zuvor verwendeten Verfahren zum Bestimmen der Anzahl der Fahrstreifen wird abschließend eine Fahrstreifenerkennungsüberprüfung über mehrere Segmente hinaus durchgeführt. Dabei kann es zu Veränderungen der Anzahl der Fahrstreifen kommen, die es sowohl in der Theorie als auch in der Praxis niemals geben wird. Nimmt man eine Segmentlänge von beispielsweise 25 m an, so wird es nur in den seltensten Ausnahmefällen, wie z.B. bei einem Unfall oder einem liegen gebliebenen Fahrzeug, in einem Segment drei Fahrstreifen, im nächsten zwei oder weniger und im darauf folgenden wieder drei geben. Um solche Fälle auszuschließen, wird nach der Bestimmung der Anzahl der Fahrstreifen innerhalb der Segmente, wie zuvor beschrieben, noch eine Überprüfung durchgeführt. Bei dieser Überprüfung werden nicht nur einzelne Segmente, sondern die Gesamtheit bzw. aufeinander folgende Segmente auf ihre korrekt oder falsch erkannten Fahrstreifen hin untersucht.
Als erstes erfolgt eine Untersuchung bezüglich Fahrstreifensprüngen in hintereinander liegenden Segmenten. Dabei wird geprüft, ob es einen x-y-x-Sprung oder einen x-y-z-Sprung gibt. Nimmt man beispielsweise für x den Wert 2 und für y den Wert 3 an, so ist klar, dass eine Fahrstreifenänderung nicht von einem auf das andere Segment von zwei auf drei erfolgt und diese im nachfolgenden Segment wieder zurück auf zwei springt. Genauso ist mit der Annahme von z=1 kein Sprung von zwei auf drei auf einen Fahrstreifen üblich.
Diese Fahrstreifenerkennungsüberprüfung kann zunächst auf kurze Segmente, wie z.B. 25 m, und anschließend auf längere Abschnitte, welche mehrere Segmente umfassen, angewendet werden.
Die so bestimmte Verkehrsführungsinformation und gegebenenfalls eine ebenfalls bestimmte Verkehrslageninformation, werden beispielsweise dem Fahrer oder einem Fahrerassistentensystem des Fahrzeugs bereitgestellt. 4 zeigt eine entsprechende Vorrichtung 50 eines Fahrzeugs zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation. Die Vorrichtung 50 umfasst eine Kommunikationsvorrichtung 53 zum Empfangen von Positions- und Zeitdaten von weiteren Fahrzeugen. Diese Daten können, wie zuvor beschrieben, entweder direkt von in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen weiteren Fahrzeugen zu dem Fahrzeug übertragen werden oder beispielsweise über die in 1 gezeigten Vorrichtungen 15, 16, den sogenannten Road Side Units, zu dem Fahrzeug übertragen werden. Die Vorrichtung 50 umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit 54, welche mit der Kommunikationsvorrichtung 53 gekoppelt ist, um eine Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten der weiteren Fahrzeuge zu bestimmen. Die Vorrichtung 50 umfasst ferner eine Anzeige 55, um die bestimmte Verkehrsführungsinformation einem Fahrer des Fahrzeugs grafisch darzustellen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 50 auch einen Abstandssensor 51 zum Bestimmen des Abstands des eigenen Fahrzeugs zu einem voraus fahrenden Fahrzeug und einen Positionsbestimmungsempfänger 52 zum Bestimmen der Position des eigenen Fahrzeugs mit Hilfe eines globalen Positionsbestimmungssystems, wie z.B. einem GPS oder Galileosystem, umfassen.
Der Abstandssensor 51 und der Positionsbestimmungsempfänger 52 sind ebenfalls mit der Verarbeitungseinheit 54 gekoppelt. Mit Hilfe der Kommunikationsvorrichtung 53 kann die Verarbeitungseinheit 54 somit auch Positions-, Bewegungs- und Abstandsdaten des Fahrzeugs an weitere Fahrzeuge oder eine Road Side Unit übertragen. Schließlich kann die Vorrichtung 50 eine Schnittstelle 56 umfassen, welche eine Kommunikation mit einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs zum Steuern einer Bremse 57 und/oder einer Motorsteuerung 58 des Fahrzeugs bereitstellt.
Die Verarbeitungseinheit 54 bestimmt aus den über die Kommunikationsvorrichtung 53 empfangenen Positions- und Zeitdaten der weiteren Fahrzeuge in der Umgebung des Fahrzeugs eine Verkehrsführungsinformation wie zuvor beschrieben und stellt diese auf der Anzeige 55 grafisch dar. Im vorliegenden Fall wurde beispielsweise eine Fahrbahnteilung, beispielsweise im Bereich einer Baustelle, durch Analysieren der Positions- und Zeitdaten der vorausfahrenden Fahrzeuge bestimmt. Auf der Anzeige 55 wird dementsprechend die Teilung der Fahrbahn, die Länge der Fahrbahnteilung und ein voraussichtlicher Zeitverlust, der durch die aktuelle Verkehrslage im Bereich dieser Baustelle bewirkt wird, dargestellt. Darüber hinaus stellt die Verarbeitungseinheit 54 in Abhängigkeit der erkannten Verkehrsführungsinformation eine Arbeitsweise von beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs, welches automatisch einen Mindestabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einhält, entsprechend ein. Darüber hinaus werden in der Anzeige 55 weitere Informationen zu dem vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt gegeben, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsbegrenzung. Diese weiteren Informationen können beispielsweise ebenfalls von vorausfahrenden Fahrzeugen erfasst worden sein und dem eigenen Fahrzeug über die Kommunikationsvorrichtung 53 übertragen worden sein. Alternativ können diese Informationen auch von in 1 gezeigten Vorrichtungen am Straßenrand 15, 16 bereitgestellt werden.
Darüber hinaus können auf der Anzeige 55 beispielsweise auch Auffahrten oder Abfahrten dargestellt werden.
Eine schematische 3D-Darstellung, welche sich in Abhängigkeit einer Bewegung des Fahrzeugs ändert, wie in 4 gezeigt, vermittelt einen räumlichen Eindruck des vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnabschnitts und erleichtert somit die Erfassung der Informationen durch den Fahrer. Darüber hinaus kann beispielsweise durch farbliche Codierung der Segmente eine aktuelle Verkehrslage dargestellt werden. So kann beispielsweise ein Bereich, in welchem sich die Fahrzeuge sehr langsam bewegen, rot dargestellt werden, ein Bereich mit dichtem zähfließendem Verkehr gelb dargestellt werden und ein Bereich, in welchem der Verkehr zügig fließt, grün dargestellt werden.
Auf diese Art und Weise kann einem Fahrer des Fahrzeugs eine umfassende Information über einen vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt gegeben werden, welcher für den Fahrer des Fahrzeugs derzeit nicht einsehbar ist. Typischerweise umfasst dieser Abschnitt einige hundert Meter bis wenige Kilometer, typischerweise 2 km. Für eine bessere Erfassbarkeit der Verkehrsführungsinformation kann der vor dem Fahrzeug liegende angezeigte Abschnitt in Segmente von 100 m oder 200 m eingeteilt werden. Die aktuelle Verkehrslage kann beispielsweise mit der zuvor beschriebenen farblichen Codierung für jedes dieser Segmente angezeigt werden. Indem die Informationen zur Bestimmung der Verkehrsführung und der Verkehrslage durch Positions- und Zeitdaten von vorausfahrenden Fahrzeugen ermittelt und an das eigene Fahrzeug übertragen werden, wird eine hohe Genauigkeit und Aktualität der Daten sichergestellt und somit die Verkehrssicherheit erheblich erhöht. Darüber hinaus können auf diese Art und Weise durch entsprechend angepasste Fahrweise Staus vermieden werden.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Fahrbahn
2-9: Fahrzeug
10: linker Fahrstreifen
11: rechter Fahrstreifen
12: Baustellenbereich
15, 16: Vorrichtung, Road Side Unit
17: Verbindung
18-24: Funkverbindungen
25,26: Verbindung
27: Verkehrsrechenzentrum
30-32: Positionsdaten eines weiteren Fahrzeugs
33, 34: Linien der Hüllkurve
35-44: Segmente der Hüllkurve
45, 46: Fahrstreifen
47: Fahrbahnverengung
48: Fahrstreifen
50: Vorrichtung
51: Abstandssensor
52: Positionsbestimmungsempfänger
53: Kommunikationsvorrichtung
54: Verarbeitungseinheit
55: Anzeige
56: Schnittstelle
57: Fahrerassistenzsystem; Bremse
58: Fahrerassistenzsystem; Motorsteuerung

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch Erfassen von Positions- und Zeitdaten (30-32) eines weiteren Fahrzeugs in einer Umgebung des Fahrzeugs, Übertragen der erfassten Positions- und Zeitdaten (30-32) zu dem Fahrzeug, und Bestimmen der Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten (30-32) des weiteren Fahrzeugs, wobei das weitere Fahrzeug ferner Verkehrsinformationen in einer Umgebung des weiteren Fahrzeugs erfasst und zu dem Fahrzeug überträgt, wobei die Verkehrsinformationen Straßenschilder, Fahrstreifenmarkierungen oder Randbebauungen umfassen, und die Verkehrsinformationen einem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt werden und/oder einem Fahrerassistenzsystem (57, 58) des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsführungsinformation einem Fahrer des Fahrzeugs grafisch dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsführungsinformation einem Fahrerassistenzsystem (57, 58) des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions- und Zeitdaten (30-32) des weiteren Fahrzeugs mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems (52) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions- und Zeitdaten (30-32) mehrerer weiterer Fahrzeuge erfasst und zu dem Fahrzeug übertragen werden, dass ein Hüllkurvenverlauf (33, 34) über die Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehrerer weiterer Fahrzeuge bestimmt wird, und dass die Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) ferner eine Anzahl von Fahrstreifen (45, 46) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkurvenverlauf (33, 34) in Segmente (35-44) unterteilt wird, und dass die Anzahl von Fahrstreifen (45, 46) für jedes Segment (35-44) des Hüllkurvenverlaufs (33, 34) aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehreren weiteren Fahrzeuge eine Verkehrslage bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehreren weiteren Fahrzeuge eine digitale Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt wird.
Vorrichtung zum Bestimmen einer Verkehrsführungsinformation für ein Fahrzeug, umfassend: eine Kommunikationsvorrichtung (53) zum Empfangen von Positions- und Zeitdaten (30-32) eines weiteres Fahrzeugs, und eine Verarbeitungseinheit (54), welche mit der Kommunikationsvorrichtung (53) gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinheit (54) zum Bestimmen der Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus den empfangenen Positions- und Zeitdaten (30-32) des weiteren Fahrzeugs ausgestaltet ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung (53) ferner zum Empfangen von Verkehrsinformationen in einer Umgebung des weiteren Fahrzeugs ausgestaltet ist, wobei die Verkehrsinformationen Straßenschilder, Fahrstreifenmarkierungen oder Randbebauungen umfassen, und die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, die Verkehrsinformationen auf der Anzeigeeinheit (55) darzustellen und/oder über die Schnittstelle (56) einem Fahrerassistenzsystem (57, 58) des Fahrzeugs bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (50) ferner eine grafische Anzeigeeinheit (55) umfasst, welche mit der Verarbeitungseinheit (54) gekoppelt ist, und dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, die Verkehrsführungsinformation grafisch auf der Anzeigeeinheit (55) darzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine Schnittstelle (56) zum Koppeln mit einem Fahrerassistenzsystem (57, 58) des Fahrzeugs umfasst, und dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, die Verkehrsführungsinformation dem Fahrerassistenzsystem (57, 58) über die Schnittstelle (56) bereitzustellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, Positions- und Zeitdaten (30-32) mehrerer weiterer Fahrzeuge zu verarbeiten, einen Hüllkurvenverlauf (33, 34) über die Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehrerer weiterer Fahrzeuge zu bestimmen, und die Verkehrsführungsinformation für das Fahrzeug aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) eine Anzahl von Fahrstreifen (45-48) zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, den Hüllkurvenverlauf (33, 34) in Segmente (35-44) zu unterteilen und die Anzahl von Fahrstreifen (45-48) für jedes Segment (35-44) des Hüllkurvenverlaufs (33, 34) aus dem Hüllkurvenverlauf (33, 34) zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, aus den Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehreren weiteren Fahrzeuge eine Verkehrslage zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (54) ferner ausgestaltet ist, aus den Positions- und Zeitdaten (30-32) der mehreren weiteren Fahrzeuge eine digitale Straßenkarte der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen.