WO2009019214A2 - Verfahren zum bestimmen eines wahrscheinlichen bewegungs-aufenthaltsbereichs eines lebewesens und fahrzeug zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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    • G08G1/165—Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees

Definitions

  • a method for determining a probable range of motion of a living being
  • the invention relates to a method for determining a probable future movement-occupied area of a living being, in particular for use in a personal protection system in a vehicle or a driving simulator.
  • at least one sensor system detects environmental information.
  • the environmental information is evaluated by a computing unit in order to identify a living being.
  • a movement trajectory and a state of motion at a given point in time are determined for the living being.
  • the prognosis ability of the movement behavior of the living being is of crucial importance.
  • the more accurately the prognosis capability is developed the more likely a selective triggering of protection systems adapted to the situation becomes possible. In this way, in particular false alarms can be avoided, which contribute nothing to the protection of the road users and only increase the maintenance costs of the vehicle or in the case of false warnings irritate the driver or result in consequential damage.
  • DE 103 25 762 A1 describes a method for operating an image processing system for a vehicle.
  • information is detected with at least one image sensor and evaluated with a computing unit to the effect to detect the presence of road users.
  • the direction of view of one or more detected road users is recorded. This will estimate the risk of collision by taking the attention of road users into account.
  • the detection of the viewing direction of one or more road users is used as a measure of attention. This is based on the consideration that the line of sight of a road user indicates whether he is attentive and, for example, an approaching vehicle is perceived by this road user.
  • the risk of collision is considered to be higher if the road user looks in a direction opposite to the image sensor than if he / she looks directly into the image sensor.
  • road users recognized as a function of the detected and evaluated viewing direction form a probability measure for estimating the collision risk. This is formed on the basis of movement information of the vehicle and / or of the recognized road user (s).
  • the movement information is the speed, direction and trajectory with which a vehicle and / or a recognized road user move.
  • DE 10 2005 051 805 B3 describes a method for assisting a driver in dangerous areas, in which environmental information from the vehicle environment is detected in order to identify a danger area and its topology. Due to the topology of the danger zone, a minimum speed and permissible maximum speed necessary for passing the danger zone are then determined.
  • environmental information is recorded with at least one sensor system.
  • the environmental information is evaluated with a computing unit to identify a living being.
  • a movement trajectory and a state of motion are determined at a given time.
  • possible locations are determined for one or more future points in time based on a location of the movement trajectory and the state of motion, taking into account a physiological mobility of the living being.
  • a living being is understood to mean a cyclist, a pedestrian or an animal.
  • a movement-occupied area of the living being is understood to mean a region in which the living being will be present with a high probability (greater than 50%, in particular greater than 70% and more preferably greater than 90%) in a future or the next time.
  • the invention is based on the idea that the living organism can not move on physiologically conditioned in all directions with the same acceleration capacity.
  • the current form of exercise is therefore not updated into the future according to this method, but on the basis of which a limited physiological mobility is taken into account.
  • living beings have the possibility of abrupt changes of direction by turning around their own axis, steps sideways or to the rear, which massively changes the living space of the living being compared to conventional trajectory predictions, as determined by various Bwegungsstudien could be.
  • sensory recording of environmental information for example using imaging techniques, on the one hand a movement trajectory and on the other hand a state of motion for the living being can be determined.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the method is carried out iteratively for temporally progressing times, whereby a high prognosis quality is obtained.
  • One or more of the following parameters are determined and processed as parameters for determining the movement state and / or the future possible movement location area:
  • a position of the living thing This is understood to mean in particular a relative position of the living being to the vehicle.
  • the criterion can also be a distance or a relative position of the living being to a determined course of movement of the vehicle.
  • An orientation of the living being to the environment This is understood in particular in which angle the living being to the environment, in particular to the vehicle or to a roadway, is located. Due to the physiological motive power of the living being, the orientation of the living being to the environment, for example with the back to the road or the vehicle standing or going sideways to the roadway or the vehicle, plays a major role in the future possible movement area. A translational and / or rotational speed of the living being. The physiological mobility and thus the future possible range of movement habitation depend on a speed of the living being, with which this moves.
  • a translational and / or rotational acceleration of the living being from which, due to the physiological motive power of the living being, the maximum speed and / or the further acceleration capacity achievable by the living being depend on it.
  • This parameter to be taken into account is based on the consideration that a living being already making a turn can only make a limited change in the direction of movement and / or the speed and / or the acceleration in comparison to a living being running straight ahead.
  • a particularly weather-dependent ground friction value of the ground which is e.g. can be scaled at determined humidity.
  • the soil friction coefficient is of crucial importance for the acceleration capacity of the living being.
  • a class of the living being in particular the age of the living being, a given body dimension (eg height, leg or stride length), a gender or a genus (eg human / animal / child / cyclist) a mobility through one or more lateral
  • a step is a movement through one or more backward steps.
  • the parameters listed above can be determined, for example, by the evaluation of image information and / or location information. Although certain parameters thereof, such as the position,
  • a possible future residence or area of the living being assigned to the parameter (s) determined is read from a database or a characteristic field by comparing the metrologically acquired parameters, for example, with parameters stored in the database or the characteristic field.
  • the parameters underlying the database or the characteristic field can have been determined, for example, by tests.
  • one or more of the parameters are fed to a model computer for determining the range of motion of the living being, the model computer being based on an abstracted movement model for living beings.
  • the metrologically recorded parameters are fed to the model computer which, on the basis of the movement model for living beings is able to determine the future possible movement-stay area.
  • a movement course as a function of the current speed, the current orientation and the current body rotation is determined in order to determine the future possible movement location area.
  • Acceleration capacity of the living being taken into account as a function of its movement speed. This is based on the consideration that the acceleration capacity of a living being above the speed range covered by a living being is not constant but variable. The same applies to the deceleration of a living being. Furthermore, it has been found that the deceleration capacity of a living being is greater than the acceleration capacity. This knowledge can be used in the determination of the future possible movement-stay area.
  • a maximum acceleration capacity in the previous direction of movement preferably a maximum acceleration capacity is set opposite to the previous direction of movement and / or orientation of the living being. Thus, preferably at least one of the following parameters are specified for the living being:
  • Alignment becomes zero. From these values, it is then possible, based on a current form of motion, to determine the corresponding acceleration capacity in the direction of movement and also counteracting, that is, the deceleration capacity. Alternatively, of course, corresponding characteristics can be stored.
  • These values are preferably predetermined as a function of the class of the living being, in particular age, gender and body dimensions.
  • a minimally traversable curve radius as a function of the present running speed and / or acceleration is taken into account in order to determine the future possible movement location area.
  • the knowledge of a minimally traversable curve radius makes it possible to predict how quickly a living organism can change its direction, for example, to travel over a lane or to intersect with the course of movement of the vehicle.
  • a further embodiment provides that a maximum deceleration capability as a function of the movement speed and / or a radius of curvature of the movement of the Being considered.
  • a further embodiment provides for the determination of the future possible movement-stay area to consider an angle in which the living being stands for a determined driving course of the vehicle or moves to it, wherein it is determined as a function of the angle, in which time the living being in the direction of the driving course and can accelerate substantially simultaneously, to get into the range of the driving course.
  • the knowledge of the angle as well as the time required by the animal, e.g. getting into the lane allows a more precise estimation of a future possible movement area and thus an improved estimation of a collision risk.
  • an angle between 150 ° and 210 ° and thus a standing with the back to the driving course or moving creatures is taken into account.
  • an angle between 60 ° and 120 °, and thus a living creature standing or moving laterally relative to the course of travel is taken into account in particular as an angle.
  • the driving course can in this case coincide with the course of a roadway.
  • a relative position of the living being to the course of the journey is taken into account by the living being standing or moving toward the course of the journey, it being determined as a function of the relative position in which time the living being can accelerate, to get into the area of the driving course.
  • environmental information and / or obstacles are taken into account in order to determine the future possible movement location area. This information can be determined, for example, by means of digital maps or the environmental sensor system. The consideration of obstacles, eg a road course, the presence of house walls and the like, makes it possible to further increase the prediction accuracy of the future possible movement area.
  • the ascertained movement-occupied area of the living being is to be used as an input variable for a risk modeling in which the probability of collision between the living being and a vehicle carrying out the method according to the invention is determined.
  • the movement location area is subdivided into a plurality of areas with different residence probabilities.
  • the residence probabilities for example, measures to avoid a collision can be made. For example, in an area with a low probability of residence, it may be sufficient if the Vehicle makes an autonomous braking and / or emits a warning signal. In an area with a high probability of residence, it may be sensible to brake both autonomously and to perform a steering movement in order to reduce the risk of collision.
  • characteristic movement sequence patterns for predefined traffic situations are taken into account when determining the areas with different residence probabilities. In this case, it is taken into account, for example, that the living being will still try to get across the road in the case of a pedestrian traffic light that changes from green to red. Such knowledge can be taken into account for taking appropriate measures to minimize the collision risk.
  • the invention also encompasses a vehicle having a protective system for living beings outside the vehicle, in particular pedestrian protection devices equipped for carrying out the method with at least one sensor system in order to acquire environmental information, a computing unit which analyzes the environmental information to identify a living being, for the living being to determine a movement trajectory and a state of motion at a given time and derived a probable movement-stay area and therefrom a Kollisionswahrscheinkeit and thus need to trigger the protection system, wherein the vehicle for carrying out the method according to one of the preceding claims formed, in particular the sensor for detecting parameters of living beings and their physiological mobility as well as the arithmetic unit for determining the future possible movement-occupied area at the given time p oint is formed on the basis of a location of the movement trajectory and the state of motion taking into account a physiological mobility of the living being for one or more future times.
  • 1 is a diagram showing the relationship between lateral acceleration and deceleration capabilities of a
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between Roatai onscle a living being as a function of a lateral velocity achieved by him,
  • 3 is a polar diagram showing the range of motion of a standing human in consideration of lateral acceleration and rotational ability
  • FIG. 4 is a polar diagram showing the range of motion of a standing human taking into account lateral acceleration, and rotational and lateral and backward motive power;
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the range of motion of a person moving at a speed in the longitudinal and transverse directions
  • Fig. 6 is a flowchart showing the inventive method.
  • a vehicle in particular a pedestrian, cyclist or animal
  • driving tube a course of movement of the vehicle
  • the determination of the travel tube of a vehicle can already be carried out with high precision, the determination of the course of movement of the living being hitherto involves a large number of uncertainty factors.
  • the present invention enables a precise and reliable determination of a probable range of motion of the living being in which, in addition to a trajectory and a state of motion at a given time, physiological motive power of the living being is taken into consideration for one or more future times possible whereabouts and finally to determine the future possible movement area.
  • the results of the determination of the possible movement-occupied area of the living being are then fed to a known risk modeling as an input quantity in order to be able to estimate the probable location of a collision and the probability of the collision between the vehicle and the living being and to be able to prepare appropriate protective measures.
  • the maximum delay capacity of a pedestrian from full run, once without turning away and another time with the maximum possible change in direction is taken into account. Again, strong, age-related differences were found.
  • the deceleration capacity from full run without change of direction is greater in magnitude than the maximum acceleration capacity of the pedestrian.
  • Another parameter influencing the possible range of movement is the maximum acceleration from a walking speed.
  • the following typical cases are considered: a 90 ° turn to the left and right and a 45 ° turn to the left and right.
  • the minimum possible curve radii of the pedestrian were determined. It was found that a minimum radius of curvature could not be reached by pedestrians of any age. This information is valuable in order to be able to estimate at what place and, if appropriate, in what time a pedestrian can turn and move in the direction of a roadway on which a vehicle approaches.
  • curve radii of a pedestrian from full run to left and right were determined.
  • Fig. 1 shows a diagram in which the acceleration or deceleration capability of a pedestrian is represented as a function of its traveled speed.
  • the concept of the previous direction of movement / alignment means that a living being is assumed which moves in the orientation of its body, ie in particular the trunk, whereby in a standing living being there is no direction of movement, but just a corresponding body orientation.
  • Quadrant Ql shows the positive acceleration capability in the previous direction of motion / orientation.
  • the negative acceleration capability ie the braking ability during forward movement is shown
  • quadrants Q3 and Q4 from an existing motion backwards to align and sowmit Q3 describes the negative acceleration for this direction, ie deceleration and, if necessary, again accelerate in the normal direction during Q4 shows the acceleration in reverse.
  • FIG. 1 it should be noted in FIG. 1 as a very decisive difference from conventional trajectory algorithms that even a stationary pedestrian is assigned a defined acceleration capability both in and against the orientation.
  • the maximum acceleration capacity a max and the maximum deceleration capacity -a max are not pronounced at approximately the same speed v, but the acceleration decreases with increasing speed early, while at higher speeds still a significantly higher deceleration is noted.
  • Moderate amount here is the deceleration of a pedestrian greater than its acceleration capacity.
  • Fig. 2 shows analogous to the rotation capacity around its own axis, wherein normally the rotational capacity is symmetrical in both directions, but in the forward direction is significantly higher than in reverse and even at high speeds a decreasing, but quite amazing rotational ability is maintained.
  • this parameter of the physiological motive power differs from classical trajectory algorithms, since they do not know a rotation about their own axis, especially when stationary.
  • the lateral physiological mobility ie transverse to the body alignment and normal running direction, is also influenced by the ability to move sideways.
  • This ability to sideways steps is significant in the state and leads even at low speed of movement in the following figures 3 and 4 in comparison distinguishable differences in the maximum achievable lounge, but decreases with increasing speed significantly and can be omitted if necessary with normal forward movement and increased by an increased Rotating power to be replaced.
  • Fig. 3 is a polar diagram of the range of motion of a stationary pedestrian, taking into account its lateral and rotational acceleration capacity with omission of sideways and backward movements.
  • the polar diagram shows angles from 0 ° to 360 °. An angle of 0 ° means that the pedestrian is walking straight ahead.
  • the polar diagram also shows concentric circles marked 0.5, 1, 1.5 and 2. These are distances (eg in meters) relative to that Center where the human being is at the time to. At the times ti, t2, t3, t 4, t 5, with t 5> t 4> t 3> t 2> ti is, the person can reside within each of the respective associated ISO lines.
  • Time t 5 (t 5 > t 4 > t 3 > t 2 > ti) in the area enclosed by the corresponding ISO line. This is not only a forward movement, but also a movement laterally to the rear possible.
  • Alignment is shifted because the motive power in alignment is higher than opposite to the alignment.
  • FIG. 5 shows a flowchart from which the procedure according to the invention becomes apparent.
  • a step S1 an ACTUAL position of a pedestrian is detected. This can be done for example by image capture means in a vehicle.
  • a step S2 a disturbance of a position information (ST) is taken into account, which may be caused for example by measurement errors and the like.
  • a chronology ie a history of the movement of the pedestrian, is determined in a step S3. It is sufficient, for example, if the history reaches 0.5 to 1 s in the past.
  • a movement trajectory and, on the other hand, a state of movement of the pedestrian can be determined from this information.
  • the determination of the current state of motion of the pedestrian takes place in a step S5. Taking into account the physiological mobility of the pedestrian, a physical range of motion is determined in a step S6.
  • This range of motion corresponds to the future possible movement-occupied area, which the pedestrian can take due to its orientation, running speed, translational and / or rotational movement, its radius of curvature, its age, the Bodenreibwert and so on.
  • a probability distribution of the movement latitude or movement location area is determined.
  • the movement-stay area is divided into a number of different areas with a respective probability of stay.
  • the result is fed to an evaluation unit AE.
  • the current course of movement of the pedestrian, ie its movement trajectory, is determined in a step S6, which parallel to
  • Step S5 can be executed.
  • the future course of movement of the pedestrian is determined in advance in a step S7 by taking into account restrictions due to ambient conditions and fed to the evaluation unit AE.
  • typical motion sequence patterns can be taken into account in a step S8.
  • a realization flows in, as a pedestrian at a traffic light or a pedestrian crossing behaves. From this information, an attempt is made to determine an expected preferred direction of movement.
  • This information is also supplied to the evaluation unit AE, which determines a movement horizon of the pedestrian from the information supplied to it in a step S10. The movement horizon in this case again corresponds to the movement-stay area.
  • the invention enables a much more accurate prediction of the likelihood of a pedestrian or cyclist or animal residing in the near future, based on a position measured over time.
  • the e.g. The method implemented in a control unit calculates the risk of a collision from movement possibilities of the vehicle and of the living being.
  • the prognosis quality is increased by the consideration of the physiological motive power of the living being.
  • a person can delay significantly faster than accelerate or, at higher speeds, make no change of direction or only changes of direction with small radii.
  • this ability to move is individually dependent on age, sex, condition, etc. and is e.g. determined prior to implementation in an algorithm by tests.
  • the information may e.g. are stored in a memory and are used as a function of the determined input data for a more precise determination of the probability of residence.
  • characteristic patterns of movement patterns of living beings in particular in typical traffic situations (eg at pedestrian crossings, traffic lights, etc.) can be determined by tests or traffic observations and taken into account in the context of the method.
  • the prediction accuracy is increased by comparing the motion sequence pattern with the measured or determined movement of the living being.
  • the inclusion of environmental information is possible, which can be provided by navigation systems or digital maps.
  • a combination with state observers (combination of digital maps in conjunction with environmental sensors) is possible. Restrictions of movement possibilities due to obstacles (eg in a road, house walls and the like) can be taken into account, whereby the prediction accuracy also increases. This can also be taken into account when predicting the future residence of the vehicle.
  • a vehicle for carrying out this method is equipped with a corresponding sensor system for detecting parameters of living beings, in particular the parameters that are relevant for their physiological mobility, and the arithmetic unit for determining the future possible movement location area at the given time starting from a location of the movement trajectory and the Movement state under consideration of the physiological motive power of the living being for one or more future times formed, for example, by corresponding characteristic fields and physiology models stored and then determined by the arithmetic unit based on the parameters of the probable encryptions-Avemnethaltuns Surrey, a protective system for living beings outside the Vehicle, especially pedestrian protection devices activated much more accurate and false alarms are significantly reduced.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens, insbesondere für die Anwendung in einem Personenschutzsystem in einem Fahrzeug oder einem Fahrsimulator. Die Umgebungsinformationen werden mit zumindest einer Sensorik erfasst. Die die Umgebungsinformationen werden mit einer Recheneinheit ausgewertet, um ein Lebewesen zu identifizieren. Für das Lebewesen werden eine Bewegungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt ermittelt. Zur Ermittlung des Bewegungs-Aufenthaltsbereichs werden zu dem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewegungszustand unter Berücksichtigung eines physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte mögliche Aufenthaltsorte bestimmt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Bestimmen eines wahrscheinlichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines wahrscheinlichen zukünftigen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens, insbesondere für die Anwendung in einem Personenschutzsystem in einem Fahrzeug oder einem Fahrsimula- tor. Bei diesen werden mit zumindest einer Sensorik Umgebungsinformationen erfasst. Die Umgebungsinformationen werden mit einer Recheneinheit ausgewertet, um ein Lebewesen zu i- dentifizieren . Weiter werden für das Lebewesen eine Bewe- gungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt ermittelt.
Aus der DE 101 32 681 Cl ist darüber hinaus ein Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsen- sorsignalen bekannt, bei dem die Hindernisgeschwindigkeit ausgewertet und daran das Hindernis klassifiziert wird, also ein langsames Hindernis als Fußgänger eingestuft wird und in diesem Falle Fußgängerschutzeinrichtungen aktiviert. Eine Beurteilung des zukünftigen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs wird nicht vorgenommen oder zumindest nicht näher beschrieben.
Um das Risiko einer Kollision im Straßenverkehr zwischen Kraftfahrzeugen und Fußgängern, Radfahrern oder Tieren (allgemein Lebewesen) zu erkennen und bei entsprechend hoher KoI- lisionswahrscheinlichkeit entsprechende Schutzmaßnahmen einzuleiten, ist eine Erfassung und Beurteilung jeweiliger Verkehrssituationen notwendig. Anhand dieser Informationen kann einerseits ein Bewegungszustand des Fahrzeugs und andererseits ein Bewegungszustand des jeweils beobachteten Lebewe- sens ermittelt werden. Anhand einer Extrapolation wird das weitere Bewegungsverhalten der beiden Verkehrsteilnehmer ermittelt. Durch eine Kombination der Aufenthaltswahrschein- lichkeiten der beiden Verkehrsteilnehmer kann ein Kollisionsrisiko abgeschätzt werden.
Für die Zuverlässigkeit der Abschätzung des Kollisionsrisikos ist die Prognosefähigkeit des Bewegungsverhaltens des Lebewesens von entscheidender Bedeutung. Je genauer die Prognosefähigkeit ausgebildet ist, desto eher ist eine selektive Auslösung von an die Situation angepassten Schutzsystemen möglich. Hierdurch können insbesondere auch Fehlauslösungen vermieden werden, die nichts zum Schutz der Verkehrsteilnehmer beitragen und lediglich die Instandhaltungskosten des Fahrzeugs erhöhen oder im Fall von Falschwarnungen den Fahrer irritieren oder Folgeschäden nach sich ziehen.
Die DE 103 25 762 Al beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Bildverarbeitungssystems für ein Fahrzeug. Bei diesem werden mit wenigstens einem Bildsensor Umgebungsinformationen erfasst und mit einer Recheneinheit dahingehend ausgewertet, um das Vorhandensein von Verkehrsteilnehmern zu erkennen. Da- bei wird die Blickrichtung eines oder mehrerer erkannter Verkehrsteilnehmer erfasst. Hierdurch wird die Abschätzung eines Kollisionsrisikos vorgenommen, indem die Aufmerksamkeit der Verkehrsteilnehmer berücksichtigt wird. Die Erfassung der Blickrichtung eines oder mehrerer Verkehrsteilnehmer wird als Maß für die Aufmerksamkeit herangezogen. Hierbei liegt die Überlegung zu Grunde, dass die Blickrichtung eines Verkehrsteilnehmers anzeigt, ob dieser aufmerksam ist und z.B. ein herannahendes Fahrzeug durch diesen Verkehrsteilnehmer wahrgenommen wird. Das Kollisionsrisiko wird als höher einge- stuft, wenn der Verkehrsteilnehmer in eine dem Bildsensor entgegengesetzte Richtung blickt als wenn dieser dagegen direkt in den Bildsensor blickt. Es ist ferner vorgesehen, in Abhängigkeit der erfassten und ausgewerteten Blickrichtung erkannten Verkehrsteilnehmer ein Wahrscheinlichkeitsmaß zur Abschätzung des Kollisionsrisikos zu bilden. Dieses wird aufgrund von Bewegungsinformationen des Fahrzeugs und/oder des oder der erkannten Verkehrsteilnehmer gebildet. Bei der Bewegungsinformation handelt es sich um Geschwindigkeit, Richtung sowie Trajektorie, mit der sich ein Fahrzeug und/oder ein erkannter Verkehrsteilnehmer bewegen.
Die DE 10 2005 051 805 B3 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers in Gefahrenbereichen, bei dem Umgebungsinformationen aus der Fahrzeugumgebung erfasst werden, um einen Gefahrenbereich und dessen Topologie zu erkennen. Aufgrund der Topologie des Gefahrenbereichs wird dann eine zum Passieren des Gefahrenbereichs notwendige Minimalgeschwindigkeit und zulässige Maximalgeschwindigkeit bestimmt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zum Bestimmen eines wahrscheinlichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens anzugeben, welches eine zuverlässigere und präzisere Vorhersage über den wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines wahr- scheinlichen zukünftigen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens, insbesondere für die Anwendung in einem Personenschutzsystem in einem Fahrzeug oder einem Fahrsimulator, werden mit zumindest einer Sensorik Umgebungsinformationen erfasst. Die Umgebungsinformationen werden mit einer Rechenein- heit ausgewertet, um ein Lebewesen zu identifizieren. Sodann werden für das Lebewesen eine Bewegungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt ermittelt. Zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthalts- bereichs zu dem gegebenen Zeitpunkt werden ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewegungszustand unter Berücksichtigung eines physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte mögliche Aufenthaltsorte bestimmt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird unter einem Lebewesen ein Radfahrer, ein Fußgänger oder ein Tier verstanden. Unter einem Bewegungs-Aufenthaltsbereich des Lebewesens wird ein Bereich verstanden, in dem sich das Lebewesen in einem zukünftigen oder nächsten Zeitpunkt mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (größer als 50 %, insbesondere größer als 70 % und weiter bevorzugt größer als 90 %) aufhalten wird.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass sich das Lebewesen physiologisch bedingt nicht in alle Richtungen mit dem gleichen Beschleunigungsvermögen weiterbewegen kann. Im Gegensatz zu konventionellen Trajektoriealgorithmen wird also nach diesem Verfahren gerade nicht die derzeitige Bewegungsform in die Zukunft fortgeschrieben, sondern auf deren Basis ein beschränktes physiologisches Bewegungsvermögen berücksichtigt. Zudem haben Lebewesen im Gegensatz zu den sonst üblichen Objekten im Straßenverkehr die Möglichkeit eines ab- rupten Richtungswechsels durch Drehung um die eigene Achse, Schritte seitwärts oder nach hinten, was den Bewegungs- Aufenthaltsbereich des Lebewesens gegenüber herkömmlichen Trajektorievorhersagen massiv verändert, wie aufgrund diverser Bwegungsstudien festgestellt werden konnte. Durch die sensorische Aufnahme von Umgebungsinformationen, beispielsweise unter Verwendung bildgebender Verfahren, lassen sich einerseits eine Bewegungstrajektorie und andererseits ein Bewegungszustand für das Lebewesen ermitteln. Durch die Verknüpfung dieser beiden Informationen mit dem physiolo- gischen Bewegungsvermögen des Lebewesens, das biomechanische Gegebenheiten des erfassten Lebewesens berücksichtigt, lassen sich mit größerer Genauigkeit für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte mögliche Aufenthaltsorte bestimmen. Diese Informationen können dann einer Risikomodellierung zugeführt werden, um beispielsweise abzuschätzen, wie hoch eine Kollisionswahrscheinlichkeit des Lebewesens mit dem Fahrzeug ist .
Die Sensorik zur Erfassung der Umgebungsinformationen kann beispielsweise Radar, Lidar, Kameras, Ultraschallsensoren um- fassen oder durch Kommunikationstechnologien, wie z.B. RFID (RFID = Radio Frequency Identification) oder GPS (GPS = Global Positioning System) gebildet oder unterstützt sein.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren iterativ für zeitlich fortschreitende Zeitpunkte durchgeführt, wodurch eine hohe Prognosequalität erhalten wird.
Als Parameter für die Ermittlung des Bewegungszustands und/oder des zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs werden einer oder mehrere der folgenden Parameter ermittelt und verarbeitet:
Eine Position des Lebewesens. Hierunter wird insbesondere eine Relativposition des Lebewesens zu dem Fahrzeug verstanden. Das Kriterium kann auch ein Abstand oder ei- ne Relativposition des Lebewesens zu einem ermittelten Bewegungsverlauf des Fahrzeugs sein.
Eine Ausrichtung des Lebewesens zur Umgebung. Hierunter wird insbesondere verstanden, in welchem Winkel das Lebewesen zur Umgebung, insbesondere zum Fahrzeug oder zu einer Fahrbahn, sich befindet. Aufgrund des physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens spielt die Ausrichtung des Lebewesens zur Umgebung, z.B. mit dem Rücken zur Fahrbahn oder dem Fahrzeug stehend oder seitlich zur Fahrbahn oder dem Fahrzeug gehend, eine große Rolle für den zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereich. Eine translatorische und/oder rotatorische Geschwindigkeit des Lebewesens. Das physiologische Bewegungsvermögen und damit der zukünftig mögliche Bewegungs- Aufenthaltsbereich hängen von einer Geschwindigkeit des Lebewesens ab, mit welcher sich dieses bewegt.
Eine translatorische und/oder rotatorische Beschleunigung des Lebewesens, von welcher aufgrund des physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens die von diesem erreichbare maximale Geschwindigkeit und/oder das weite- re Beschleunigungsvermögen abhängen.
Ein vorliegender Krümmungsradius der Bewegung des Lebewesens und/oder eine Änderung in einer Bewegungsrichtung oder eines Krümmungsradius der Bewegung des Lebewesens. Diesem zu berücksichtigenden Parameter liegt die Überle- gung zu Grunde, dass ein Lebewesen, das bereits eine Kurve vollzieht, eine Änderung der Bewegungsrichtung und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung nur eingeschränkt vornehmen kann im Vergleich zu einem geradeaus laufenden Lebewesen. - Ein insbesondere witterungsabhängiger Bodenreibwert des Untergrunds, welcher z.B. bei ermittelter Feuchtigkeit skaliert werden kann. Der Bodenreibwert ist von entscheidender Bedeutung für das Beschleunigungsvermögen des Lebewesens. - Eine Klasse des Lebewesens, insbesondere das Alter des Lebewesens, ein vorgegebenes Körperabmaß (bspw. Höhe, Bein- oder Schrittlänge) , ein Geschlecht oder eine Gattung (bspw. Mensch/Tier/Kind/Fahrradfahrer) ein Bewegungsvermögen durch einen oder mehrere Seit- wärtsschritte ein Bewegungsvermögen durch einen oder mehrere Rückwärtsschritte .
Gerade die Fähigkeiten einzig von Lebewesen, sich um die ei- gene Achse zu drehen, seitwärts oder zumindest aus dem Stand abrupt rückwärts zu gehen, sich also entgegen der aktuellen Ausrichtung des Körpers zu bewegen, andererseits aber eben auch gerade ein begrenztes und auch unterschiedliches physiologisches Bewegungsvermögen in alle Richtungen ergeben für die Vorhersage des wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthalts- bereichs signifikant andere Ergebnisse als konventionelle Traj ektoriealgorithmen .
Die oben aufgeführten Parameter können beispielsweise durch die Auswertung von Bildinformationen und/oder Ortsinformationen bestimmt werden. Wenngleich bestimmte Parameter hiervon, wie die Position,
Ausrichtung, translatorische Geschwindigkeit und Beschleunigung oder der Kurvenradius, bereits auch für konventionelle Traj ektoriealgorithmen ebenfalls erfasst und berücksichtigt werden, so unterscheidet sich das vorliegende Verfahren doch daran, dass für die Vorhersage des wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs immer das physiologische Bewegungsvermögen berücksichtigt wird, wodurch keine starre Fortsetzung des bisherigen Bewegungszustands, sondern eine Einbeziehung und Begrenzung auf das aktuell physiologische Mögliche erfolgt.
In einer weiteren Ausgestaltung wird aus einer Datenbank oder einem Kennlinienfeld ein dem oder den ermittelten Parametern zugeordneter möglicher zukünftiger Aufenthaltsort oder -bereich des Lebewesens ausgelesen, indem die messtechnisch erfassten Parameter beispielsweise mit in der Datenbank oder dem Kennlinienfeld hinterlegten Parametern verglichen werden. Die der Datenbank oder dem Kennlinienfeld zu Grunde liegenden Parameter können beispielsweise durch Versuche ermittelt wor- den sein.
Alternativ werden einer oder mehrere der Parameter einem Modellrechner zugeführt zur Ermittlung des Bewegungs- Aufenthaltsbereichs des Lebewesens, wobei dem Modellrechner ein abstrahiertes Bewegungsmodell für Lebewesen zu Grunde gelegt ist. Hierbei werden die messtechnisch erfassten Parameter dem Modellrechner zugeführt, welcher anhand des Bewe- gungsmodells für Lebewesen in der Lage ist, den zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich zu ermitteln. Dieses Vorgehen weist den Vorteil auf, dass auf einfachere Weise unterschiedliche Klassen von Lebewesen berücksichtigt werden können, indem durch entsprechende Skalierung einzelne Parameter stärker oder schwächer berücksichtigt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der zukünftig mögliche Bewegungs-Aufenthaltsbereich auf Basis physikalischer Gegebenheiten und empirisch ermittelter Daten bestimmt werden kann. Hierdurch lässt sich eine hohe Genauigkeit in der Vorhersage erzielen .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein Bewe- gungsverlauf in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit, der aktuellen Ausrichtung und der aktuellen Körperrotation ermittelt .
In einer weiteren Ausgestaltung wird zur Ermittlung des zu- künftig möglichen Bewegungs-Aufenhaltsbereichs das maximale
Beschleunigungsvermögen des Lebewesens in Abhängigkeit seiner Bewegungsgeschwindigkeit berücksichtigt. Hierbei liegt die Überlegung zu Grunde, dass das Beschleunigungsvermögen eines Lebewesens über den von einem Lebewesen abgedeckten Geschwin- digkeitsbereich nicht konstant, sondern variabel ist. Gleiches gilt für das Verzögerungsvermögen eines Lebewesens. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass das Verzögerungsvermögen eines Lebewesens größer ist als das Beschleunigungsvermögen. Diese Erkenntnis kann sich bei der Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs zu Nutze gemacht werden. Neben einem maximalen Beschleunigungsvermögen in die bisherige Bewegungsrichtung wird dabei vorzugsweise auch ein maximales Beschleunigungsvermögen entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung und/oder Ausrichtung des Lebewesens vorgegeben. So werden für das Lebewesen vorzugsweise zumindest einer der folgenden Parameter vorgegeben:
- eine Maximalgeschwindigkeit, ab der das Beschleunigungsvermögen in bisherige Bewegungsrichtung Null wird, d.h. die ab- solute Höchstgeschwidigkeit,
- eine Maximalbeschleunigung sowohl in als auch entgegen der Ausrichtung eines stehenden Lebewesens,
- eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungsvermögen in die bisherige Bewegungsrichtung maximal ist, - eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungsvermögen entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung und/oder Ausrichtung des Lebewesens betragsmäßig maximal ist, d.h. bei der das Lebewesen maximal abbremsen kann,
- eine Maximalgeschwindigkeit entgegen der Ausrichtung des Lebewesens, ab der das Beschleunigungsvermögen entgegen der
Ausrichtung Null wird. Aus diesen Werten können dann ausgehend von einer aktuellen Bewegungsform das dementsprechende Beschleunigungsvermögen in Bewegungsrichtung sowie entgegen, also das Abbremsvermögen bestimmt werden. Alternativ können natürlich entsprechende Kennlinien hinterlegt sein.
Diese Werte sind vorzugsweise in Abhängigkeit von der Klasse des Lebewesens, insbesondere Alter, Geschlecht und Körperabmaßen varierend vorgegeben.
In einer weiteren Ausgestaltung wird zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein minimal durchlaufbarer Kurvenradius in Abhängigkeit der vorliegenden Laufgeschwindigkeit und/oder -beschleunigung berücksichtigt. Die Kenntnis eines minimal durchlaufbaren Kurvenradius ermög- licht eine Prognose wie schnell ein Lebewesen seine Richtung ändern kann, um beispielsweise über eine Fahrbahn zu laufen oder mit dem Bewegungsverlauf des Fahrzeugs zu kreuzen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein maximales Verzögerungsvermögen in Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder einem Kurvenradius der Bewegung des Lebewesens berücksichtigt wird. Mit dieser Information kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob ein potentiell mit dem Fahrzeug kollidierendes Lebewesen in der Lage ist, rechtzeitig vor einem Kollisionsbereich zum Stehen zu kommen oder sich von dem Kollisionsbereich zu entfernen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs einen Winkel zu berücksichtigen, in dem das Lebewesen zu einem ermittelten Fahrverlauf des Fahrzeugs steht oder sich zu diesem bewegt, wobei in Abhängigkeit des Winkels ermittelt wird, in welcher Zeit das Lebewesen sich in Richtung des Fahrverlaufs drehen und im Wesentlichen gleichzeitig beschleunigen kann, um in den Bereich des Fahrverlaufs zu gelangen. Die Kenntnis des Winkels sowie die von dem Lebewesen benötigte Zeit, um z.B. auf die Fahrbahn zu gelangen, ermöglicht eine präzisere Abschätzung eines zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs und damit eine verbesserte Abschätzung eines Kollisionsrisikos.
Als Winkel wird ein Winkel zwischen 150° und 210° und damit ein mit dem Rücken zum Fahrverlauf stehendes oder sich bewegendes Lebewesen berücksichtigt. Alternativ wird insbesondere als Winkel ein Winkel zwischen 60° und 120° und damit ein seitlich zum Fahrverlauf stehendes oder sich bewegendes Lebewesen berücksichtigt. Der Fahrverlauf kann hierbei mit dem Verlauf einer Fahrbahn übereinstimmen.
Zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs wird eine Relativposition des Lebewesens zum Fahrverlauf, insbesondere ein Abstand berücksichtigt, indem das Lebewesen zu dem Fahrverlauf steht oder sich zu diesem bewegt, wobei in Abhängigkeit der Relativposition ermittelt wird, in welcher Zeit das Lebewesen beschleunigen kann, um in den Bereich des Fahrverlaufs zu gelangen. Es ist ferner vorgesehen, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs Umgebungsinformationen und/oder Hindernisse berücksichtigt werden. Diese Informationen können beispielsweise durch digitale Karten oder die Umfeldsensorik ermittelt werden. Die Berücksichtigung von Hindernissen, z.B. einem Straßenverlauf, dem Vorhandensein von Häuserwänden und dergleichen, ermöglicht eine weitere Steigerung der Vorhersagegenauigkeit des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs .
Der ermittelte Bewegungs-Aufenthaltsbereich des Lebewesens soll gemäß einer weiteren Ausgestaltung als Eingangsgröße für eine Risikomodellierung verwendet werden, bei welcher die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Lebewesen und einem Fahrzeug, welches das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, ermittelt wird.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass in der Risikomodellierung der ermittelte Bewegungs-Aufenthaltsbereich und ein weiterer Bewegungspfad, insbesondere ein Bewegungsverlauf eines Fahrzeugs, miteinander verarbeitet werden, um das Kollisionsrisiko des Lebewesens und des Fahrzeugs zu ermitteln.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Bewegungs- Aufenthaltsbereich in mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten unterteilt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass für einen ermittelten, zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich einzelne Bereiche mit Aufenthaltswahrscheinlichkeiten versehen werden, wobei die Aufenthaltswahrscheinlichkeit ein Maß für die Wahrscheinlichkeit ist, mit der sich das Lebewesen in den nächsten Millisekunden oder Sekunden, ausgehend von der über die Zeit gemessenen Position (Bewegung), aufhalten wird. Anhand der Aufenthaltswahrscheinlichkeiten können beispielsweise Maßnahmen zur Vermeidung einer Kollision festgemacht werden. So ist es beispielsweise in einem Bereich mit einer geringen Aufenthaltswahrscheinlichkeit unter Umständen ausreichend, wenn das Fahrzeug eine autonome Bremsung vornimmt und/oder ein Warnsignal abgibt. In einem Bereich mit einer hohen Aufenthaltswahrscheinlichkeit kann es gegebenenfalls sinnvoll sein, sowohl autonom zu bremsen als auch eine Lenkbewegung zu voll- ziehen, um das Kollisionsrisiko zu verringern.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Bereiche mit unterschiedlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten charakteristische Bewegungsablaufmuster für vorgegebene Verkehrssituationen, insbesondere bauliche Begrenzungen, Fußgängerüberwege und Ampeln des Lebewesens berücksichtigt werden. Hierbei wird beispielsweise berücksichtigt, dass das Lebewesen bei einer von grün auf rot umspringenden Fußgängerampel noch versuchen wird, über die Straße zu gelangen. Derar- tige Kenntnis kann zur Ergreifung geeigneter Maßnahmen bei der Minimierung des Kollisionsrisikos berücksichtigt werden.
Die Erfindung umfasst dabei auch ein Fahrzeug mit einem Schutzsystem für Lebewesen ausserhalb des Fahrzeugs, insbe- sondere Fußgängerschutzeinrichtungen ausgetattet zur Durchführung des Verfahrens mit zumindest einer Sensorik, um Umgebungsinformationen zu erfassen, einer Recheneinheit, welche die Umgebungsinformationen ausgewertet werden, um ein Lebewesen zu identifizieren, für das Lebewesen eine Bewegungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt zu ermitteln und einen wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich und daraus eine Kollisionswahrscheinlichtkeit und damit Notwendigkeit zur Auslösung des Schutzsystems abzuleiten, wobei das Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet, insbesondere die Sensorik zur Erfassung von Parametern von Lebewesen und deren physiologischem Bewegungsvermögen sowie die Recheneinheit zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs zu dem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewegungszustand unter Berücksichtigung eines physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend weiter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen latera- lern Beschleunigungs- und Verzögerungsvermögen eines
Lebewesens in Abhängigkeit einer von ihm erreichten Geschwindigkeit verdeutlicht,
Fig. 2 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen Roatai- onsvermögen eines Lebewesens in Abhängigkeit einer von ihm erreichten lateralen Geschwindigkeit verdeutlicht,
Fig. 3 ein Polardiagramm, welches den Bewegungsspielraum eines stehenden Menschen unter Berücksichtigung von lateralem Beschleunigungsvermögen sowie Rotationsvermögen zeigt,
Fig. 4 ein Polardiagramm, welches den Bewegungsspielraum eines stehenden Menschen unter Berücksichtigung von lateralem Beschleunigungsvermögen sowie Rotationsvermögen sowie Bewegungsvermögen seitswärts und rückwärts zeigt,
Fig. 5 ein Diagramm, welches den Bewegungsspielraum eines sich mit einer Geschwindigkeit fortbewegenden Menschen in Längs- und Querrichtung verdeutlicht, und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, aus dem das erfindungsgemäße Verfahren hervorgeht. Um das Kollisionsrisiko zwischen einem Fahrzeug und einem Lebewesen, insbesondere einem Fußgänger, Radfahrer oder Tier, bestimmen zu können, ist es notwendig, einerseits einen Bewegungsverlauf des Fahrzeugs (sog. Fahrschlauch) und anderer- seits einen Bewegungsverlauf des Lebewesens zuverlässig zu prognostizieren. Während die Ermittlung des Fahrschlauchs eines Fahrzeugs bereits mit hoher Präzision vornehmbar ist, ist die Ermittlung des Bewegungsverlaufs des Lebewesens bislang mit einer Vielzahl von Unsicherheitsfaktoren behaftet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine präzise und zuverlässige Bestimmung eines wahrscheinlichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs des Lebewesens, bei dem neben einer Bewe- gungstraj ektorie und einem Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt ein physiologisches Bewegungsvermögen des Lebe- wesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte berücksichtigt werden, um daraus mögliche Aufenthaltsorte und schließlich den zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereich zu ermitteln. Die Ergebnisse der Ermittlung des möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs des Lebewe- sens werden dann einer bekannten Risikomodellierung als Eingangsgröße zugeführt, um den wahrscheinlichen Ort einer Kollision und die Wahrscheinlichkeit der Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Lebewesen abzuschätzen und entsprechende Schutzmaßnahmen vorbereiten bzw. einleiten zu können.
Bei der Betrachtung des physiologischen Bewegungsvermögens werden verschiedenste Bewegungszustände sowie Kombinationen möglicher Bewegungszustände berücksichtigt.
So wird beispielsweise die maximale Beschleunigung aus dem
Stand ohne Drehung, mit einer Drehung um 90° sowie einer Drehung um 180° berücksichtigt. Bei der Berücksichtigung des maximalen Beschleunigungsvermögens aus dem Stand eines Fußgängers wurde beispielsweise herausgefunden, dass das Beschleu- nigungsvermögen von einem Anfangswert zunächst auf einen Maximalwert zunimmt, um dann mehr oder minder kontinuierlich mit zunehmender Geschwindigkeit des Fußgängers wiederum abzu- nehmen. Bei einer Drehung um 180° wurde herausgefunden, dass das maximale Beschleunigungsvermögen einerseits stark altersabhängig und andererseits um einen statistischen Mittelwert stark nach oben und unten abweicht. Dabei können jedoch im Vergleich zum Beschleunigungsvermögen aus dem Stand betragsmäßig lediglich geringere Beschleunigungswerte erreicht werden .
In entsprechender Weise wird das maximale Verzögerungsvermö- gen eines Fußgängers aus vollem Lauf, einmal ohne Wegdrehen und ein anderes Mal mit maximal möglicher Richtungsänderung berücksichtigt. Auch hier wurden starke, alterabhängige Unterschiede festgestellt. Das Verzögerungsvermögen aus vollem Lauf ohne Richtungsänderung ist betragsmäßig größer als das maximale Beschleunigungsvermögen des Fußgängers.
Ein weiterer, den möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich beeinflussender Parameter ist die maximale Beschleunigung aus einer Gehgeschwindigkeit heraus. Dabei werden folgende typi- sehe Fälle berücksichtigt: eine Drehung um 90° nach links sowie rechts sowie eine Drehung um 45° nach links und rechts. Hierbei wurden minimal mögliche Kurvenradien des Fußgängers ermittelt. Dabei wurde herausgefunden, dass ein minimaler Kurvenradius durch Fußgänger, gleich welchen Alters, nicht unterschritten werden konnte. Diese Information ist wertvoll, um abschätzen zu können, an welchem Ort und gegebenenfalls in welcher Zeit sich ein Fußgänger in Richtung einer Fahrbahn drehen und bewegen kann, auf welchem sich ein Fahrzeug nähert.
In entsprechender Weise wurden Kurvenradien eines Fußgängers aus vollem Lauf nach links und rechts ermittelt.
Zur Abschätzung des physiologischen Bewegungsvermögens wurden ferner ein Sprung nach vorne sowie ein seitlicher Sprung berücksichtigt. Die hierbei erreichbaren Zeiten sowie Distanzen können hilfreich dazu verwendet werden, wie insbesondere ein Fußgänger in einer plötzlich auftretenden Gefahrensituation reagieren kann.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, in welchem das Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvermögen eines Fußgängers in Abhängigkeit von seiner zurückgelegten Geschwindigkeit dargestellt ist. Der Begriff der bisherigen Bewegungsrichtung/Ausrichtung bedeutet dabei, dass von einem Lebewesen ausgegangen wird, welches sich in der Ausrichtung seines Körpers, also insbesonde- re Rumpfes fortbewegt, wobei bei einem stehenden Lebewesen ja keine Bewegungsrichtung, aber eben eine entsprechende Körperausrichtung vorhanden ist.
In Quadrant Ql ist das positive Beschleunigungsvermögen in bisherige Bewegungsrichtugn/Ausrichtung dargestellt. In Quadrant Q2 ist das negative Beschleunigungsvermögen, also die Abbremsfähigkeit bei Vorwärtsbewegung dargestellt, während Quadranten Q3 und Q4 von einer vorliegenden Bewegung rückwärts zur Ausrichtung ausgehen und sowmit Q3 das für diese Bewegungsrichtung negative Beschleunigungsvermögen, also Abbremsen und ggfs. wieder in Normalrichtung beschleunigen beschreibt, während Q4 das Beschleunigungsvermögen im Rückwärtsgang zeigt.
Zunächst ist in Fig. 1 als ganz entscheidender Unterschied zu herkömmlichen Trajektoriealgorithmen festzuhalten, dass auch einem stehenden Fußgänger ein definiertes Beschleunigungsvermögen sowohl in als auch entgegen der Ausrichtung zugeordnet wird.
Wie aus dem Diagramm ohne Weiteres zu erkennen ist, ist das maximale Beschleunigungsvermögen amax und das maximale Verzögerungsvermögen -amax nicht bei in etwa einer gleichen Geschwindigkeit v ausgeprägt, sondern nimmt das Beschleunigungsvermögen mit zunehmender Geschwindigkeit frühzeitig ab, während auch bei höheren Geschwindigkeiten noch ein deutlich höheres Verzögerungsvermögen festzustellen ist. Betragsmäßig ist hierbei das Verzögerungsvermögen eines Fußgängers größer als sein Beschleunigungsvermögen.
Zudem wird erstmalig ein Bewegungsvermögen entgegengesetzt zur Ausrichtung berücksichtigt, wenngleich zwar auch Fahrzeuge rückwärts fahren könnten, dies in der Trajektorie jedoch nie gesondert berücksichtigt wurde. Berücksichtigt man das physiologischeBewegungsvermögen jedoch entsprechend, so ist schon aus Fig. 1 zu erkennen, dass eben das Beschleunigungs- vermögen wie auch die Maixmalgeschwindigkeit entgeegn der
Ausrichtung deutlich von denen bei normalen Vorwärtsbewegung abweichen .
Gibt man einem Algorithmus beispielsweise folgende Parameter für das Lebewesen vor:
- eine Maximalgeschwindigkeit, ab der das Beschleunigungsvermögen in bisherige Bewegungsrichtung Null wird,
- eine Maximalbeschleunigung sowohl in als auch entgegen der Ausrichtung eines stehenden Lebewesens, - eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungsvermögen in die bisherige Bewegungsrichtung maximal ist,
- eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungsvermögen entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung und/oder Ausrichtung des Lebewesens betragsmäßig maximal ist, - eine Maximalgeschwindigkeit entgegen der Ausrichtung des Lebewesens, ab der das Beschleunigungsvermögen entgegen der Ausrichtung Null wird, so kann daraus relativ einfach und hinreichend genau das jeweilige Beschleunigungs- und Verzögerungsvermögen abegeleitet werden.
Diese Werte sind vorzugsweise in Abhängigkeit von der Klasse des Lebewesens, insbesondere Alter, Geschlecht und Körperabmaßen varierend vorgegeben, da hier deutliche Unterschiede festzustellen sind. Allein die Berücksichtigung dieses Zusammenhangs zwischen Beschleunigung und Geschwindigkeit eines Fußgängers ermöglicht im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich präzisere Vorhersagen eines möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs und damit die Ermittlung einer Kollisionswahrscheinlichkeit.
Fig. 2 zeigt analog das Rotationsvermögen um die eigene Achse, wobei normalerweise das Rotationsvermögen zu beiden Richtungen symmetrisch ausgebildet ist, in Vorwärtsrichtung aber deutlich höher als im Rückwärtslauf und selbst bei hohen Geschwindigkeiten eine abnehmende, aber recht erstaunliche Drehfähigkeit erhalten bleibt. Damit unterscheidet sich aus dieser Parameter des physiologischen Bewegungsvermögens entscheidet von klassischen Trajektoriealgorithmen, da diese ei- ne Drehung um die eigene Achse, erst recht nicht im Stand kennen .
Das seitliche physiologische Bewegungsvermögen, also quer zur Körperausrichtung und normalen Laufrichtung wird zudem beein- flusst durch das Vermögen zu Seitwärtsschritten. Dieses Vermögen zu Seitwärtsschritten ist im Stand signifikant und führt auch bei geringer Fortbewegungsgeschwindigkeit zu den in den folgenden Figuren 3 und 4 im Vergleich erkennbaren Unterschieden im maximal erreichbaren Aufenthaltsraum, nimmt aber mit zunehmender Laufgeschwindigkeit deutlich ab und kann bei normaler Vorwärtsbewegung notfalls weggelassen und durch ein erhöhtes Drehvermögen ersetzt werden.
Fig. 3 in einem Polardiagramm den Bewegungsspielraum eines stehenden Fußgängers unter Berücksichtigung seines lateralen und rotatorischen Beschleunigungsvermögens unter Auslassung von Seitwärts- und Rückwärtsbewegungen. In dem Polardiagramm sind Winkel von 0° bis 360° eingezeichnet. Ein Winkel von 0° bedeutet hierbei, dass der Fußgänger geradeaus läuft. In dem Polardiagramm sind ferner konzentrische Kreise eingezeichnet, die mit 0,5, 1, 1,5 und 2 gekennzeichnet sind. Hierbei handelt es sich um Entfernungen (z.B. in Metern) relativ zu dem Zentrum, an dem sich der Mensch zum Zeitpunkt to befindet. Zu den Zeitpunkten ti, t2, t3, t4, t5, wobei t5> t4 > t3 > t2 > ti ist, kann sich der Mensch jeweils innerhalb der jeweils zugeordneten ISO-Linien aufhalten.
Aufgrund seines physiologischen Bewegungsvermögens kann sich dieser zu einem Zeitpunkt ti in einem durch die betreffende ISO-Linie umschlossenen Bereich bewegen. Hierbei ist im Wesentlichen eine Bewegung nach vorne (d.h. in Laufrichtung, Winkel 0°) möglich, während eine Abweichung von dem Winkel 0° nach links (im Gegenuhrzeigersinn) oder rechts (im Uhrzeigersinn) kaum möglich ist. Zu einem Zeitpunkt t2 (t2 > ti) erweitert sich der Bereich nach vorne sowie auch nach rechts und links (vgl. die mit t2 gekennzeichnete ISO-Linie) . In entsprechender Weise kann sich der Fußgänger zu einem
Zeitpunkt t5 (t5> t4 > t3 > t2 > ti) in dem durch die entsprechende ISO-Linie umschlossenen Bereich aufhalten. Hierbei ist nicht nur eine Bewegung nach vorne, sondern auch eine Bewegung seitlich nach hinten möglich.
Bei der Betrachtung des Polardiagramms ergibt sich ohne Weiteres, dass das physiologische Bewegungsvermögen zu den im Vergleich zu to in der Zukunft liegenden Zeitpunkten ti bis ts eine Bewegung in den Winkelbereich zwischen 120° und 240° nicht zulässt. Diese Erkenntnis ist wichtig, wenn der Fußgänger z.B. mit dem Rücken der Fahrbahn zugewandt ist. Vielmehr erlaubt es der physiologische Bewegungsspielraum lediglich, dass sich der Fußgänger tendenziell geradeaus (Winkel 0°) nach vorne bewegt, wobei kurzfristig lediglich Abweichungen in einem Winkelbereich von weniger als ±90° und erst zu einem späteren Zeitpunkt (Zeitpunkt ts) Abweichungen von ±120° möglich sind. Hierbei ergibt sich jedoch auch, dass mit zunehmendem Winkel die von dem Fußgänger zurücklegbare Distanz geringer wird. Nicht berücksichtigt ist hierbei in dieser Dar- Stellung, dass ein Fußgänger auch einen Schritt nach hinten (Winkel 180°) machen kann, wobei die dabei zurücklegbare Strecke gering ist. Diese Bewegungsformen seitwärts und rückwärts mit einbezogen, ergibt sich nochmal eine deutliche Änderung des Bewegungs- Aufenthaltsbereichs, wie Fig. 4 zeigt. Es ergibt sich näherungsweise elliptisches Muster, wobei der Schwerpunkt der El- lipse deutlich aus dem Nullpunkt in Richtung der normalen
Ausrichtung verschoben ist, da das Bewegungsvermögen in Ausrichtung höher als entgegen der Ausrichtung ist.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm, welches den Bewegungsspielraum ei- nes sich mit einer Geschwindigkeit v fortbewegenden Menschen in Längsrichtung Si und Querrichtug sq verdeutlicht. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass sich der Fußgänger zu einem Zeitpunkt 0 am Koordinatenursprung befindet und sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Längsrichtung (d.h. längs der x-Achse) bewegt. Zu einem Zeitpunkt t = 0,4 s kann sich der Fußgänger nach Berücksichtigung sämtlicher Parameter in dem mit BABl gekennzeichneten und schraffierten Bewegungs- Aufenthaltsbereich aufhalten. Zu einem Zeitpunkt t = 0,6 s kann sich der Fußgänger in dem mit BAB2 gekennzeichneten Be- reich aufhalten. In entsprechender Weise ist der mögliche Bewegungs-Aufenthaltsbereich BAB3 zum Zeitpunkt t = 0,8 s und BAB4 zum Zeitpunkt t = 1 s eingezeichnet. Hierbei ist gut ersichtlich, dass mit fortschreitender Zeit sich der Bewegungs- Aufenthaltsbereich zum einen zunehmend verbreitert, d.h. in Querrichtung sq erstreckt, und andererseits eine größere Tiefe aufweist. Dies resultiert daraus, dass die potentiellen Möglichkeiten des Fußgängers hinsichtlich einer Bewegung mit fortschreitender Zeit variabler werden, so dass sich hierdurch bedingt, auch der mögliche Aufenthaltsbereich vergrö- ßert.
In Fig. 5 sind lediglich Bewegungs-Aufenthaltsbereiche BABl, ..., BAB4 in einer Querrichtung (im Ausführungsbeispiel nach links) dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass sich der Bewegungs-Aufenthaltsbereich auch in die andere Querrichtung erstreckt und das in Fig. 5 gezeigte Diagramm deshalb an der x-Achse gespiegelt werden muss. Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, aus dem das erfindungsgemäße Vorgehen ersichtlich wird. In einem Schritt Sl wird eine IST- Position eines Fußgängers erfasst. Dies kann z.B. durch Bilderfassungsmittel in einem Fahrzeug erfolgen. In einem Schritt S2 wird eine Störung einer Positionsinformation (ST) berücksichtigt, welche z.B. durch Messfehler und dergleichen verursacht sein kann. Aus den in Schritt S2 ermittelten, bereinigten Daten wird in einem Schritt S3 eine Chronologie, d.h. eine Historie der Bewegung des Fußgängers ermittelt. Hierbei ist es z.B. ausreichend, wenn die Historie 0,5 bis 1 s in die Vergangenheit reicht. Aus diesen Informationen kann zum einen eine Bewegungstrajektorie und zum anderen ein Bewegungszustand des Fußgängers ermittelt werden. Die Ermittlung des gegenwärtigen Bewegungszustands des Fußgängers erfolgt in einem Schritt S5. Unter Berücksichtigung des physiologischen Bewegungsvermögens des Fußgängers wird in einem Schritt S6 ein physikalischer Bewegungsspielraum ermittelt. Dieser Bewegungsspielraum entspricht dem zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereich, welchen der Fußgänger aufgrund seiner Ausrichtung, Laufgeschwindigkeit, translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung, seinem Kurvenradius, seinem Alter, dem Bodenreibwert usw. einnehmen kann. Schließlich wird in einem Schritt S7 eine Wahrscheinlichkeitsverteilung des Bewegungsspielraums bzw. Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ermittelt. Hierbei wird der Bewegungs-Aufenthaltsbereich in eine Anzahl an unterschiedlichen Bereichen mit einer jeweiligen Wahrscheinlichkeit des Aufenthalts unterteilt. Das Ergebnis wird einer Auswerteeinheit AE zugeführt. Der aktuelle Bewegungsverlauf des Fußgängers, d.h. dessen Bewegungstrajektorie, wird in einem Schritt S6 ermittelt, welcher parallel zu
Schritt S5 ausgeführt werden kann. Der zukünftige Bewegungsverlauf des Fußgängers wird in einem Schritt S7 durch die Berücksichtigung von Einschränkungen durch Umgebungsbedingungen vorher bestimmt und der Auswerteeinheit AE zugeführt. Paral- IeI hierzu können in einem Schritt S8 typische Bewegungsablaufmuster berücksichtigt werden. Hierbei fließt z.B. eine Erkenntnis ein, wie sich ein Fußgänger an einer Ampel oder einem Fußgängerüberweg verhält. Aus diesen Informationen wird versucht, eine erwartete Vorzugsbewegungsrichtung zu bestimmen. Diese Information wird ebenfalls der Auswerteeinheit AE zugeführt, welche in einem Schritt SlO aus den ihr zugeführ- ten Informationen einen Bewegungshorizont des Fußgängers ermittelt. Der Bewegungshorizont entspricht hierbei wiederum dem Bewegungs-Aufenthaltsbereich .
Die Erfindung ermöglicht eine wesentlich genauere Vorhersage der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Fußgängers oder Radfahrers oder Tiers in der nahen Zukunft, ausgehend von einer über der Zeit gemessenen Position. Das z.B. in einem Steuergerät implementierte Verfahren berechnet aus Bewegungsmöglichkeiten des Fahrzeugs und des Lebewesens das Risiko einer Kollision. Dabei wird die Prognosequalität durch die Berücksichtigung des physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens erhöht.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wurde, kann ein Mensch deutlich schneller verzögern als beschleunigen o- der bei größeren Laufgeschwindigkeiten keine Richtungsänderung oder nur Richtungsänderungen mit kleinen Radien vornehmen. Dieses Bewegungsvermögen ist darüber hinaus individuell abhängig von Alter, Geschlecht, Kondition, etc. und wird z.B. vor der Implementierung in einen Algorithmus durch Tests ermittelt. Die Informationen können z.B. in einem Speicher hinterlegt werden und in Abhängigkeit von den ermittelten Eingangsdaten zur präziseren Ermittlung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit herangezogen werden.
Darüber hinaus können durch Tests oder Verkehrsbeobachtungen charakteristische Bewegungsablaufmuster von Lebewesen, insbesondere in typischen Verkehrssituationen (z.B. an Fußgängerüberwegen, Ampeln usw.) ermittelt und im Rahmen des Verfah- rens berücksichtigt werden. Auch damit wird durch Vergleich der Bewegungsablaufmuster mit der gemessenen bzw. ermittelten Bewegung des Lebewesens die Vorhersagegenauigkeit gesteigert. Darüber hinaus ist das Einbeziehen von Umgebungsinformationen möglich, wobei diese von Navigationssystemen oder digitalen Karten bereitgestellt werden können. Darüber hinaus ist eine Kombination mit Zustandsbeobachtern (Kombination digitaler Karten in Verbindung mit Umfeldsensorik) möglich. Einschränkungen der Bewegungsmöglichkeiten durch Hindernisse (z.B. in einem Straßenverlauf, Häuserwänden und dergleichen) können berücksichtigt werden, wodurch die Vorhersagegenauigkeit e- benfalls steigt. Diese kann auch bei der Vorhersage des zukünftigen Aufenthalts des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
Wird ein Fahrzeug zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer entsprechenden Sensorik zur Erfassung von Parametern von Lebewesen, insbesondere den für deren physiologischem Bewegungsvermögen maßegblichen Parametern ausgestattet und die Recheneinheit zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs zu dem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewe- gungszustand unter Berücksichtigung des physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte ausgebildet, indem beispielsweise entsprechende Kennlinienfelder und Physiologiemodelle hinterlegt und dann von der Recheneinheit anhand der Parameter der wahr- scheinliche Bewegungs-Aufnethaltunsbereich bestimmt wird, kann ein Schutzsystem für Lebewesen ausserhalb des Fahrzeugs, insbesondere Fußgängerschutzeinrichtungen deutlich genauer aktiviert und Fehlalarme deutlich reduziert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen eines wahrscheinlichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs eines Lebewesens, insbesondere für die Anwendung in einem Personenschutzsystem in einem Fahrzeug o- der einem Fahrsimulator, bei dem mit zumindest einer Sensorik Umgebungsinformationen er- fasst werden, die Umgebungsinformationen mit einer Recheneinheit aus- gewertet werden, um ein Lebewesen zu identifizieren, für das Lebewesen eine Bewegungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs zu dem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewegungszustand unter Berücksichtigung eines physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeit- punkte mögliche Aufenthaltsorte bestimmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter für die Ermittlung des Bewegungszustands und/oder des zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs einer oder mehrere der folgenden Parameter ermittelt und verarbeitet werden: eine rotatorische Geschwindigkeit des Lebewesens, eine rotatorische Beschleunigung um eine Hochachse des
Lebewesens, - ein vorliegender Krümmungsradius der Bewegung des Lebewesens, eine Änderung in einer Bewegungsrichtung oder eines Krümmungsradius der Bewegung des Lebewesens, eine Massenträgheit des Lebewesens, - ein insbesondere Witterungsabhängiger Bodenreibwert des Untergrunds, eine Klasse des Lebewesens, insbesondere ein Alter, ein vorgegebenes Körperabmaß (bspw. Höhe, Bein- oder Schrittlänge), ein Geschlecht oder eine Gattung (bspw. Mensch/Tier/Kind/Fahrradfahrer) - ein Bewegungsvermögen durch einen oder mehrere Seitwärtsschritte ein Bewegungsvermögen durch einen oder mehrere Rückwärtsschritte .
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter für die Ermittlung des Bewegungszustands und/oder des zukünftig möglichen Bewegungs- Aufenthaltsbereichs einer oder mehrere der folgenden Parameter ermittelt und verarbeitet werden: - eine Position des Lebewesens, eine Ausrichtung des Lebewesens zur Umgebung, eine translatorische Geschwindigkeit des Lebewesens, eine translatorische Beschleunigung des Lebewesens.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Datenbank oder einem Kennlinienfeld ein dem oder den ermittelten Parametern zugeordneter möglicher zukünftiger Aufenthaltsort oder -bereich des Lebewesens ausgelesen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Parameter einem Modellrechner zugeführt werden zur Ermittlung des Bewegungs-Aufenthaltsbereichs des Lebewesens, wobei dem Modellrechner ein abstra- hiertes Bewegungsmodell für Lebewesen zugrunde gelegt ist.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein Bewegungsverlauf in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit, der aktuellen Ausrichtung und der aktuellen Körperrotation berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs das maximale Be- schleunigungsvermögen des Lebewesens in Abhängigkeit seiner Bewegungsgeschwindigkeit berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein minimal durchlaufbarer Kurvenradius in Abhängigkeit der vorliegenden Laufgeschwindigkeit und/oder -beschleunigung berücksichtigt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich ein maximales Verzögerungsvermögen in Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder einem Kurvenradius der Bewegung des Lebewesens berücksichtigt wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs ein Winkel berücksichtigt wird, in dem das Lebewesen zu einem ermittelten Fahrverlauf des Fahrzeugs steht oder sich zu diesem bewegt, wobei in Abhängigkeit des Winkels ermittelt wird, in welcher Zeit das Lebewesen sich in Richtung des Fahrverlaufs drehen und im Wesentlichen gleichzeitig beschleunigen kann, um in den Bereich des Fahrverlaufs zu gelangen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Winkel ein Winkel zwischen 150° und 210° und damit ein mit dem Rücken zu dem Fahrverlauf stehendes oder sich bewegendes Lebewesen berücksichtigt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Winkel ein Winkel zwischen 60° und 120° und damit ein seitlich zu dem Fahrverlauf stehendes oder sich bewegendes Lebewesen berücksichtigt wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs eine Relativposition des Lebewesens zu einem Fahrverlauf, insbesondere ein Ab- stand, berücksichtigt wird, in dem das Lebewesen zu dem Fahrverlauf steht oder sich zu diesem bewegt, wobei in Abhängigkeit der Relativposition ermittelt wird, in welcher Zeit das Lebewesen beschleunigen kann, um in den Bereich des Fahrverlaufs zu gelangen.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs Umgebungsinformationen und/oder Hindernisse berücksichtigt werden.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Bewegungs- Aufenthaltsbereich als Eingangsgröße für eine Risikomodellierung verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Risikomodellierung der ermittelte Bewegungs-Aufenthaltsbereich und ein weiterer Bewegungspfad, insbesondere ein Fahrschlauch, eines Fahrzeugs, miteinander verarbeitet werden, um ein Kollisionsrisiko des Lebewesens und des Fahrzeugs zu ermitteln.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungs-Aufenthaltsbereich in mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten unterteilt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Bereiche mit unterschiedlichen Aufent- haltswahrscheinlichkeiten charakteristische Bewegungsablaufmuster für vorgegebene Verkehrssituationen, insbesondere bauliche Begrenzungen, Fußgängerüberwege und Ampeln, des Lebewesens berücksichtigt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des Lebewesens neben einem maximalen Beschleunigungsvermögen in die bisherige Bewegungsrichtung auch ein maximales Beschleunigungsvermögen entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung und/oder Ausrichtung des Lebewesens vorgegeben ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass für das Lebewesen zumindest einer der folgenden Parameter vorgegeben sind: - eine Maximalgeschwindigkeit, ab der das Beschleunigungsvermögen in bisherige Bewegungsrichtung Null wird,
- eine Maximalbeschleunigung sowohl in als auch entgegen der Ausrichtung eines stehenden Lebewesens,
- eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungs- vermögen in die bisherige Bewegungsrichtung maximal ist, - eine Geschwindigkeit, bei der das maximale Beschleunigungsvermögen entgegengesetzt zur bisherigen Bewegungsrichtung und/oder Ausrichtung des Lebewesens betragsmäßig maximal ist,
- eine Maximalgeschwindigkeit entgegen der Ausrichtung des Lebewesens, ab der das Beschleunigungsvermögen entgegen der Ausrichtung Null wird, wobei diese Werte vorzugsweise in Abhängigkeit von der Klasse des Lebewesens, insbesondere Alter, Geschlecht und Körperabmaßen varierend vorgegeben sind.
21. Fahrzeug mit einem Schutzsystem für Lebewesen ausserhalb des Fahrzeugs, insbesondere Fußgängerschutzeinrichtungen mit zumindest einer Sensorik, um Umgebungsinformationen zu erfassen, - einer Recheneinheit, welche die Umgebungsinformationen ausgewertet werden, um ein Lebewesen zu identifizieren, für das Lebewesen eine Bewegungstrajektorie und ein Bewegungszustand zu einem gegebenen Zeitpunkt zu ermitteln und einen wahrscheinlichen Bewegungs-Aufenthaltsbereich und daraus eine Kollisionswahrscheinlichtkeit und damit Notwendigkeit zur Auslösung des Schutzsystems abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet, insbesondere die Sensorik zur Erfassung von Parametern von Lebewesen und deren physiologischem Bewegungsvermögen sowie die Recheneinheit zur Ermittlung des zukünftig möglichen Bewegungs-Aufenthaltsbereichs zu dem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von einem Ort der Bewegungstrajektorie und dem Bewegungszustand unter Berücksichtigung eines physiologischen Bewegungsvermögens des Lebewesens für einen oder mehrere zukünftige Zeitpunkte ausgebildet ist.
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