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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warnen eines Fahrers eines Fahrzeugs vor einer Gefahrenstelle, eine Warnvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine zu dem Fahrzeug externe Einrichtung, welche Informationen für die Warnvorrichtung des Fahrzeugs zum Warnen des Fahrers vor einer Gefahrenstelle bereitstellt.
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Um Unfälle oder gefährliche Situationen beim Führen eines Fahrzeugs zu vermeiden, werden einem Fahrer des Fahrzeugs Informationen über Gefahrenstellen bereitgestellt. Im einfachsten Fall kann dies beispielsweise über Verkehrsfunknachrichten eines ausgestrahlten Radioprogramms erfolgen. Fahrzeuge, welche über ein Navigationssystem mit entsprechendem Kartenmaterial einer aktuellen Umgebung verfügen, können Dienste wie z. B. TMC (Traffic Message Channel), TMCPro oder TPEG (Transport Protocol Experts Group) verwenden, welche Informationen über Verkehrsgeschehnisse an Fahrzeuge über Rundfunknachrichten, sogenannte Broadcastnachrichten, verschicken, um diese Informationen auszuwerten und entsprechende Warnhinweise an einen Fahrer des Fahrzeugs auszugeben. Eine genaue Gefahrenwarnung ist jedoch aufgrund zu geringer Aktualität und Positionsqualität nur bedingt möglich. Zukünftige sogenannte WLAN-Lösungen, welche auf drahtlosen Datenkommunikationsnetzen basieren, sollen ein Ad-hoc-Netzwerk zwischen Fahrzeugen aufbauen, mit dem sich Fahrzeuge gegenseitig Gefahrenstellen melden können. Limitierende Faktoren sind hierbei jedoch die begrenzte Reichweite von weniger als 1 km und das Fehlen von Gefahreninformationen bei geringem Verkehrsaufkommen.
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In diesem Zusammenhang offenbart die
EP 2 267 680 A1 ein Verfahren zum Übertragen dynamischer Straßenverkehrsdaten zu einem ersten Benutzerendgerät von mehreren Benutzerendgeräten. Jedes Benutzerendgerät ist in der Lage, seine Position zu bestimmen und befindet sich in einem Fahrzeug, welches sich auf einer Straßeninfrastruktur bewegt. Die Benutzerendgeräte sind über ein Telekommunikationsnetz mit einem Straßenverkehrsverwaltungsserver verbunden. Der Straßenverkehrsverwaltungsserver empfängt Positions- und Geschwindigkeitsdaten von den mehreren Benutzerendgeräten und bestimmt Straßenverkehrsdaten an mehreren vorbestimmten Testpunkten, welche zu einem Netz von vordefinierten zu der Straßeninfrastruktur passenden Testpunkten gehören, unter Verwendung der empfangenen Positions- und Geschwindigkeitsdaten. Durch Zuordnen der jeweiligen bestimmten Straßenverkehrsdaten zu jedem vorbestimmten Testpunkt wird eine Karte des geschätzten Straßenverkehrs erzeugt. Mindestens ein Abschnitt der Karte des geschätzten Straßenverkehrs wird zu dem Benutzerendgerät übertragen, um dort nachfolgend angezeigt zu werden.
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Die
US 6 633 808 B1 betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Verkehrsinformationen. Eine digitale Karte eines Straßennetzes wird in der Form einer Verkehrsdatei in einem Verkehrsdatensteuerzentrum und einem Endgerät vorgesehen. Abschnitte von Straßen oder Spuren oder Gruppen von Straßen oder Spuren werden jeweils als ein Segment in der digitalen Karte dargestellt. Daten, welche zu einer Kette von Segmenten gehören, welche in einer numerischen Folge in dem Straßennetz aufeinander folgen, werden in dem Steuerzentrum in Verkehrsdatenpaketen kombiniert. Jedes Verkehrsdatenpaket enthält ein Identifizierungszeichen, welches die Identität des Segments an einem Ende der Kette darstellt, ein numerisches Kettensegmentsymbol, welches die gesamte Anzahl von Segmenten in numerischer Folge in der Kette darstellt, und mindestens ein Zustandssymbol, welches den Zustand von mindestens einem Segment in der Kette darstellt. Die Verkehrsdatenpakete werden zu dem Endgerät übertragen, wo sie dekodiert werden und eine Routeninformation zu einem Benutzer ausgegeben wird. Dadurch kann die Menge von Daten, welche zu übertragen ist, verhältnismäßig klein gehalten werden.
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Die
US 2004/0015325 A1 betrifft ein Karteninformationsaktualisierungssystem mit einer Kartenanzeigesteuervorrichtung und einer Karteninformationsaktualisierungsvorrichtung. Die Kartenanzeigesteuervorrichtung umfasst eine Kartenanzeigesteuereinheit, welche eine Anzeigevorrichtung ansteuert, um eine Karte auf der Anzeigevorrichtung auf der Grundlage von Kartenanzeigedaten anzuzeigen, eine Kommunikationssteuereinheit, welche eine Verbindung mit der Karteninformationsaktualisierungsvorrichtung über ein digitales mobiles Telefonsystem bereitstellt, um digitale Daten auszutauschen, eine Karteninformationsübertragungseinheit, welche Informationen bezüglich der derzeit auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Karte zu der Informationsaktualisierungsvorrichtung über die Kommunikationssteuereinheit überträgt, und eine Karteninformationsempfangseinheit, welche Informationen empfängt, welche sich auf die von der Karteninformationsaktualisierungsvorrichtung aktualisierte Karte beziehen.
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Die
US 2007/0005231 A1 betrifft ein Verkehrsstauerfassungssystem, um einen Verkehrsstauzustand vor einem Fahrzeug zu bestimmen. Wenn ein Fahrzeug an dem Ende eines Verkehrsstaus ankommt, wird eine Information, welche das Ende des Verkehrsstaus betrifft, zu einem Informationszentrum übertragen. Das Informationszentrum sammelt diese auf mehrere Verkehrsstaus bezogenen Informationen von Endgeräten von mehreren Fahrzeugen und entwickelt daraus eine geschätzte Stauendeinformation für jeden Verkehrsstau. Das Informationszentrum überträgt die geschätzten Stauendeinformationen zu Fahrzeugen, welche sich den Verkehrsstaus annähern, damit der Fahrer bestimmen kann, ob ein Verkehrsstau umfahren werden soll oder nicht.
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Die
DE 10 2007 003 387 A1 betrifft ein Verfahren zum Anlegen eines neuen Routenwegs für ein Kartensystem. Bei dem Verfahren werden Wegpunktdaten, welche mittels eines an einem Fahrzeug vorgesehenen Navigationssystems für einen vom Fahrzeug zurückgelegten Routenweg bestimmt werden, und fahrzeugspezifische Daten, welche beim Zurücklegen des Routenwegs über eine Schnittstelleneinheit des Fahrzeugs übermittelt werden, gesammelt und an eine zentrale Verarbeitungsdatenbank übertragen. Der neue Routenweg wird durch Vergleich der Wegpunktdaten mit dem in einer zentralen Kartensystemdatenbank abgelegten Datensystem ermittelt, mit routenwegspezifischen und den fahrzeugspezifischen Daten ergänzt und dem Kartensystem auf der zentralen Kartensystemdatenbank beigefügt. Weiterhin können das auf der zentralen Kartensystemdatenbank vorgesehene Kartensystem und/oder der neue Routenweg zur Aktualisierung von Kartensystemen, welche auf fahrzeugeigenen Navigationssystemen gespeichert sind, zur Verfügung gestellt werden. Damit werden Kartensysteme auf fahrzeugeigenen Navigationssystemen stets auf dem neuesten Stand gehalten.
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Die
DE 10 2009 018 742 A1 betrifft eine personalisierte Aktualisierung von digitalen Navigationskarten. Bei dem Verfahren erfolgt eine Aktualisierung einer digitalen Navigationskarte durch Floating Car Data, wobei Fahrzeuge ihre eigene Position an eine Verkehrsleitzentrale übertragen, die Verkehrsleitzentrale und/oder mindestens ein Fahrzeug eine Gefahrensituation erkennt und eine Aktualisierung der digitalen Navigationskarten der im Umfeld befindlichen Fahrzeuge initiiert und durchgeführt wird.
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Die
DE 10 2008 012 661 A1 betrifft eine Aktualisierungseinheit zur Aktualisierung einer digitalen Karte. Eine Aktualisierungseinrichtung für ein Fahrzeug weist eine Vielzahl von Sensoren auf, die die aktuelle Verkehrssituation, die Bewegung des Fahrzeugs oder die Straßenverhältnisse messen. Diese Messwerte werden an eine Zentrale übergeben, die diese auswertet und dann entsprechende Aktualisierungsdaten zur Aktualisierung der digitalen Karte an andere Fahrzeuge schickt.
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Die
DE 10 2007 007 346 B3 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Verkehrssicherheit von Verkehrsmitteln. In bestimmten Abständen werden eine aktuelle Position und aktuelle Richtung bestimmt, werden geographische Beschreibungsdaten für mindestens ein Sperr- oder Gefahrengebiet aus einer Leitzentrale abgerufen und aus diesen Daten wird mit Hilfe einer Warnbedingung mindestens ein Warnhinweis erzeugt, sofern die Warnbedingung erfüllt ist. Die Warnbedingung wird so gewählt, dass ein Eindringen in das mindestens eine Sperr- oder Gefahrengebiet durch ein entsprechendes Gegenmanöver sicher vermeidbar ist.
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Die
DE 103 28 256 A1 betrifft ein Verfahren zur Warnung eines Führers eines Fahrzeugs bei einer Gefahrenmeldung über ein Navigationssystem. Im Navigationssystem werden die Daten über Gefahrenmeldungen in Verbindung mit der momentanen Position des Fahrzeugs ausgewertet und anschließend werden die für die Position des Fahrzeugs relevanten Daten über Gefahrenmeldungen an den Führer des Fahrzeugs gemeldet.
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Die
KR 100639758 B1 betrifft ein Gefahrenbereichführungssystem eines GPS-Verkehrssicherheitsendgerätes, welches eine Datenspeichereinheit, eine GPS-Moduleinheit und eine zentrale Verarbeitungseinheit aufweist. Die GPS-Moduleinheit empfängt ein GPS-Satellitensignal und berechnet die aktuelle Position eines Fahrzeugs. Die zentrale Verarbeitungseinheit warnt vor dem Bestehen eines Gefahrenbereichs mindestens einmal, wenn die aktuelle berechnete Position in einem elliptischen Warnbereich liegt. Die Datenspeichereinheit speichert einen Gefahrenbereich und eine erste Gefahrenbereichwarnposition, welche vor dem Gefahrenbereich angeordnet ist. Der elliptische Warnbereich wird durch Einstellen der ersten Gefahrenbereichwarnposition und den Gefahrenbereich als zwei Brennpunkte aufgezogen.
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Die in dem Stand der Technik bekannten Fahrerinformations- und Warnsysteme sind navigationsbasiert und setzen damit das Vorhandensein einer kostspieligen digitalen Karte und Infrastruktur im Fahrzeug, wie z. B. eine Anzeigeeinheit zur Darstellung der Karteninformation, voraus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Fahrer eines Fahrzeugs vor einer Gefahrenstelle zu warnen, ohne dass kostspielige Navigationssysteme oder kostspielige digitale Karten in dem Fahrzeug benötigt werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Warnen eines Fahrers eines Fahrzeugs vor einer Gefahrenstelle nach Anspruch 1, eine Warnvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, ein Fahrzeug nach Anspruch 10 und eine externe Einrichtung nach Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Warnen eines Fahrers eines Fahrzeugs vor einer Gefahrenstelle bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird eine aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt. Weiterhin wird eine Gefahrenstelle bestimmt und ein Gefahrenwarnbereich bestimmt, welcher einen Abschnitt einer möglichen Wegstrecke überdeckt, welche das Fahrzeug zu der Gefahrenstelle führt. In Abhängigkeit davon, ob sich die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb des Gefahrenwarnbereichs befindet, wird eine Warnausgabe des Fahrzeugs aktiviert. Die Gefahrenstelle wird in einer Verkehrsleitzentrale, einem Internetdienst oder einer sonstigen zu dem Fahrzeug externen Einrichtung bestimmt. Die Gefahrenwarnbereiche können beispielsweise mit Hilfe von digitalen Karten in der externen Einrichtung derart bestimmt werden, dass auf allen möglichen Wegstrecken zu der Gefahrenstelle mindestens ein Warnbereich in einem ausreichenden Abstand vor der Gefahrenstelle angeordnet wird. Ein Gefahrenwarnbereich kann beispielsweise durch eine geographische Mittelpunktskoordinate und einen Radius dargestellt werden. Gefahrenbereiche, welche sich in der Umgebung eines speziellen Fahrzeugs befinden, werden dann von der externen Einrichtung zu dem Fahrzeug übertragen. Anhand der aktuellen Position des Fahrzeugs und den empfangenen Gefahrenwarnbereichen kann das Fahrzeug selbstständig feststellen, wenn es in einen Gefahrenbereich hineinfährt. In diesem Fall kann eine Warnausgabe des Fahrzeugs aktiviert werden. Die Warnausgabe des Fahrzeugs kann zusätzlich in Abhängigkeit von beispielsweise einer Entfernung des Fahrzeugs zu der Gefahrenstelle und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs aktiviert werden, d. h., die Warnausgabe wird beispielsweise nur aktiviert, wenn sich das Fahrzeug mit einer zu hohen Geschwindigkeit der Gefahrenstelle nähert. Die aktuelle Position des Fahrzeugs kann von dem Fahrzeug zu der externen Einrichtung übertragen werden, damit die externe Einrichtung nur die für das Fahrzeug relevanten Gefahrenbereiche zu dem Fahrzeug überträgt. Dazu kann die externe Einrichtung beispielsweise Gefahrenregionen definieren, beispielsweise wiederum über einen geographischen Mittelpunkt und einen Radius, und aufgrund der aktuellen Position des Fahrzeugs dem Fahrzeug diejenige Gefahrenregion und die darin enthaltenen Gefahrenwarnbereiche übermitteln, welche zu der aktuellen Position des Fahrzeugs gehören. Somit kann das Fahrzeug auch selbstständig bestimmen, ob es eine Gefahrenregion verlässt und beim Verlassen der Gefahrenregion erneut seine aktuelle Position an die externe Einrichtung übertragen, um Informationen über die nächste Gefahrenregion und die entsprechenden Gefahrenwarnbereiche von der externen Einrichtung zu erhalten. Die Gefahrenwarnbereiche können derart gewählt werden, dass auch bei einer ungenauen Positionsbestimmung des Fahrzeugs ein zuverlässiges Einfahren in einen Gefahrenwarnbereich von dem Fahrzeug erkannt werden kann. Somit ist in dem Fahrzeug lediglich eine Positionsbestimmung und ein Vergleich der aktuellen Position mit Gefahrenwarnbereichen erforderlich, um eine Warnausgabe an den Fahrer des Fahrzeugs auszugeben. Ein kostspieliges Navigationsgerät mit einer entsprechenden Anzeige und digitalen Karten sind in dem Fahrzeug nicht erforderlich. Auch der Kommunikationsaufwand zwischen dem Fahrzeug und der externen Einrichtung ist verhältnismäßig gering, da nur Gefahrenwarnbereiche zu dem Fahrzeug übertragen werden müssen, welche das Fahrzeug betreffen, also beispielsweise alle Gefahrenwarnbereiche in einer aktuellen Gefahrenregion, in welcher sich das Fahrzeug befindet. Darüber hinaus können Informationen des Fahrzeugs, wie z. B. eine Airbagauslösung, ein Durchführen einer Vollbremsung, ein Betätigen des Scheibenwischers oder ein Einschalten des Lichts des Fahrzeugs von dem Fahrzeug zu der externen Einrichtung übertragen werden, damit die externe Einrichtung aus diesen Informationen zusammen mit der aktuellen Position des Fahrzeugs und Informationen von weiteren Fahrzeugen an ähnlicher Position neue Gefahrenstellen abschätzen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform wird für jeden Gefahrenwarnbereich eine Gefahrenstellenannäherungsrichtung bestimmt, welche eine Fahrtrichtung auf der möglichen Wegstrecke in Richtung auf die Gefahrenstelle anzeigt. Weiterhin wird eine aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt und die Warnausgabe des Fahrzeugs deaktiviert, wenn sich die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb des Gefahrenwarnbereichs befindet und die aktuelle Fahrtrichtung nicht der Gefahrenstellenannäherungsrichtung entspricht. Ebenso kann die Warnausgabe des Fahrzeugs nur dann aktiviert werden, wenn sich die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb des Gefahrenwarnbereichs befindet und die aktuelle Fahrtrichtung mit der Gefahrenstellenannäherungsrichtung übereinstimmt. Dadurch ist ein zuverlässiges Aktivieren und Deaktivieren der Warnausgabe in dem Fahrzeug möglich. Neben der Gefahrenstellenannäherungsrichtung kann jeder Gefahrenwarnbereich auch beispielsweise eine Entfernung des Gefahrenwarnbereichs zu der Gefahrenstelle umfassen. Dadurch kann dem Fahrer eine Information zum Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und der Gefahrenstelle bereitgestellt werden. In Abhängigkeit von dem Abstand kann beispielsweise auch eine Warnausgabe verändert werden, beispielsweise kann in größerer Entfernung eine Warnleuchte eingeschaltet werden und bei weiterer Annäherung des Fahrzeugs mit unverminderter Geschwindigkeit an die Gefahrenstelle die Warnleuchte blinken oder zusätzlich ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Gefahrenwarnbereich derart gewählt, dass die Wegstrecke zwischen dem Gefahrenwarnbereich und der Gefahrenstelle keine Abzweigungen aufweist. Dadurch können unnötige Warnausgaben vermieden werden, wenn ein Fahrzeug zunächst auf eine Gefahrenstelle zufährt aber beispielsweise an der letzten Abzweigung vor der Gefahrenstelle die Richtung ändert und somit die Gefahrenstelle umfährt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Gefahrenwarnbereich in einem vorgegebenen Mindestabstand zu der Gefahrenstelle gewählt. Der vorgegebene Mindestabstand kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Straßenart gewählt werden. Beispielsweise kann der Mindestabstand auf einer Landstraße oder einer Autobahn mehrere hundert Meter bis einige wenige Kilometer betragen, wohingegen der Mindestabstand zu der Gefahrenstelle in einer geschlossenen Ortschaft nur beispielsweise näherungsweise 100 m beträgt. Wenn die Warnausgabe zusätzlich nur dann ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug sich mit unverhältnismäßig hoher Geschwindigkeit der Gefahrenstelle nähert, kann auf diese Art und Weise eine unnötige Warnausgabe vermieden werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Warnvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, welche eine Positionsbestimmungseinheit zur Bestimmung einer aktuellen Position des Fahrzeugs, eine Warnausgabeeinheit zum Ausgeben einer Warninformation an einen Fahrer des Fahrzeugs und eine Verarbeitungseinheit umfasst. Die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, die Warnausgabeeinheit in Abhängigkeit davon zu aktivieren, ob sich die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb eines Gefahrenwarnbereichs befindet, welcher einen Abschnitt einer möglichen Wegstrecke überdeckt, welche das Fahrzeug zu der Gefahrenstelle führt. Auf der Grundlage der Gefahrenwarnbereiche kann die Warnvorrichtung die Warnausgabeeinheit zuverlässig aktivieren, um somit die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Ein kostenintensives Navigationssystem mit digitalen Karten und einer graphischen Anzeigeeinheit sind nicht erforderlich.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Warnvorrichtung eine Sende-/Empfangseinheit zum Senden und Empfangen von Daten zu und von einer externen Einrichtung. Die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, über die Sende-/Empfangseinheit die aktuelle Position des Fahrzeugs zu der externen Einrichtung zu übertragen und einen Gefahrenwarnbereich von der externen Einrichtung zu empfangen. Somit kann sichergestellt werden, dass die Warnvorrichtung aktuelle Gefahrenwarnbereiche erhält und eine zuverlässige und aktuelle Warnausgabe an den Fahrer des Fahrzeugs ausgeben kann.
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Die Warnausgabe des Fahrzeugs kann eine Warnleuchte in dem Fahrzeug oder eine akustische Warnausgabe in dem Fahrzeug umfassen. Die Warnausgabe kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle und/oder einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit wahlweise als akustische Ausgabe oder als optische Ausgabe erfolgen. Darüber hinaus ist auch eine Warnung vor der Gefahrenstelle mittels einer haptischen Signalisierung oder einem leichten Bremsruck möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist dem Gefahrenwarnbereich eine Gefahrenstellenannäherungsrichtung zugeordnet, welche eine Fahrtrichtung auf der möglichen Wegstrecke in Richtung der Gefahrenstelle anzeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit der Warnvorrichtung ausgestaltet, eine aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen und die Warnausgabeeinheit zu deaktivieren, wenn sich die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb des Gefahrenwarnbereichs befindet und die aktuelle Fahrtrichtung nicht mit der Gefahrenstellenannäherungsrichtung übereinstimmt, welche dem Gefahrenwarnbereich zugeordnet ist. Wenn ein Fahrer die Fahrtrichtung ändert, so dass er nicht mehr auf die Gefahrenstelle zufährt, wird somit automatisch die Warnausgabeeinheit deaktiviert. Weiterhin kann die Warnausgabeeinheit deaktiviert werden, wenn das Fahrzeug beispielsweise seine Geschwindigkeit soweit verringert, dass angesichts der Entfernung zu der Gefahrenstelle keine unmittelbare Gefahr für das Fahrzeug besteht.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrzeug mit der zuvor beschriebenen Warnvorrichtung bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst daher die gleichen Vorteile wie die zuvor beschriebene Warnvorrichtung, wodurch ein Fahrer des Fahrzeugs zuverlässig und rechtzeitig vor einer Gefahrenstelle gewarnt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich eine zu dem Fahrzeug externe Einrichtung zum Warnen eines Fahrers des Fahrzeugs vor einer Gefahrenstelle bereitgestellt, welche eine Sende-/Empfangseinheit zum Senden und Empfangen von Daten zu und von dem Fahrzeug und eine Verarbeitungseinheit umfasst. Die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, eine aktuelle Position des Fahrzeugs von dem Fahrzeug zu empfangen, eine Gefahrenstelle in einer Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen, einen Gefahrenwarnbereich zu bestimmen, welcher einen Abschnitt einer möglichen Wegstrecke überdeckt, welche das Fahrzeug zu der Gefahrenstelle führt, und den Gefahrenwarnbereich an das Fahrzeug zu senden. Die externe Einrichtung kann beispielsweise eine Verkehrsleitzentrale oder einen Server eines Internetdienstes umfassen. Die Sende-/Empfangseinheit kann beispielsweise gemäß einem Telekommunikationsstandard wie GPRS, GSM, UMTS oder LTE oder einem Datenprotokoll, beispielsweise WLAN, arbeiten. Die Verarbeitungseinheit kann zur Bestimmung der Gefahrenwarnbereiche eine digitale Karte aufweisen. Ein Gefahrenwarnbereich kann beispielsweise als geographische Mittelpunktskoordinate und Radius zu dem Fahrzeug übertragen werden. Jedem Gefahrenwarnbereich kann zusätzlich eine Gefahrenstellenannäherungsrichtung zugeordnet werden, welche anzeigt, in welcher Richtung der Gefahrenwarnbereich zu durchfahren ist, um sich der Gefahrenstelle zu nähern. Darüber hinaus kann jedem Gefahrenwarnbereich eine Entfernung zu der Gefahrenstelle zugeordnet sein, beispielsweise als Entfernung zwischen der Mittelpunktskoordinate des Gefahrenwarnbereichs und der Gefahrenstelle. Somit sind nur wenige Daten zwischen dem Fahrzeug und der externen Einrichtung auszutauschen, wodurch Kosten für die Datenübertragung verringert werden können und eine schnelle Datenübertragung und somit eine hohe Aktualität der Informationen sichergestellt werden kann. Da in dem Fahrzeug, wie zuvor beschrieben wurde, nur noch verhältnismäßig einfache Verfahrensschritte zum Aktivieren und Deaktivieren einer Gefahrenausgabe für den Fahrer durchzuführen sind und keine digitale Karte in dem Fahrzeug benötigt wird, können die Kosten für das Fahrzeug verringert werden, wodurch eine hohe Marktdurchdringung des zuvor beschriebenen Verfahrens erreicht werden kann. Je mehr Fahrzeuge mit einer entsprechenden Vorrichtung ausgestattet sind und an dem Verfahren teilnehmen, umso aktueller und genauer kann die externe Einrichtung Gefahrenstellen bestimmen und somit zur Verkehrssicherheit beitragen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit der externen Einrichtung ferner ausgestaltet, die geographischen Gefahrenwarnbereiche derart zu wählen, dass die Wegstrecke zwischen dem geographischen Gefahrenwarnbereich und der Gefahrenstelle keine Abzweigungenaufweist. Dadurch können unnötige Warnausgaben an einen Fahrer vermieden werden, wenn der Fahrer noch vor der Gefahrenstelle abbiegt.
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Weiterhin kann die Verarbeitungseinheit der externen Einrichtung den geographischen Gefahrenwarnbereich in einem vorgegebenen Mindestabstand zu der Gefahrenstelle wählen.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Fahrer des Fahrzeugs ausreichend früh über die Gefahrenstelle informiert wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
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1 zeigt Gefahrenregionen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Gefahrenregion mit Gefahrenbereichen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt ein Fahrzeug mit einer Warnvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie eine externe Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Für die Realisierung einer Gefahrenwarnung für einen Fahrer eines Fahrzeugs ist zu bestimmen, wann örtlich betrachtet ein Fahrzeug bestehende Gefahreninformationen für sich als relevant klassifiziert, um eine rechtzeitige Information an den Fahrer des Fahrzeugs über die bestehende Gefahrenstelle auszugeben, wenn übrige Fahrzeugdaten darauf hindeuten, dass eine Gefährdung besteht, auf die der Fahrer des Fahrzeugs angemessen reagieren sollte. Dabei ist es wünschenswert, Fehlwarnungen zu minimieren, insbesondere soll der Fahrer möglichst nicht über Gefahrenstellen informiert werden, welche ihn nicht betreffen.
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Für die Bestimmung des Zeitpunkts einer Gefahrenaktivierung werden anhand von digitalen Straßenkarten alle Zufahrtswege zu einer Gefahrenstelle ermittelt. Diese Berechnung erfolgt außerhalb des Fahrzeugs in einer externen Einrichtung, beispielsweise einem Server im Internet oder einer Verkehrsleitzentrale. Auf den Zufahrtswegen wird ein Gefahrenbereich verzeichnet, der es Fahrzeugen ermöglicht, zu erkennen, dass sie auf die betreffende Gefahrenstelle zufahren. Diese Gefahrenbereiche zu bestehenden Gefahren werden von dem Server an das Fahrzeug übertragen. Die Gefahrenbereiche werden so berechnet, dass Fahrzeuge, die den Gefahrenbereich passieren, anhand ihrer eigenen Position sicher erkennen können, dass sie den Gefahrenbereich befahren. Anders ausgedrückt werden die Gefahrenbereiche derartig groß gewählt, dass auch bei einer unsicheren Bestimmung der eigenen Position sicher festgestellt werden kann, dass das Fahrzeug den Gefahrenbereich durchfährt. Die eigene Position des Fahrzeugs kann beispielsweise über eine satellitengestützte Positionsbestimmung erfolgen, beispielsweise über GPS oder Galileo, oder alternativ über ein Telekommunikationsnetz oder ein Datennetz. Wenn ein Durchfahren eines Gefahrenbereichs erkannt wird, wird das Ausgeben einer Gefahrenwarnung freigegeben. Ob eine Gefahrenwarnung tatsächlich ausgegeben wird, ergibt sich aus der Beobachtung weiterer Fahrzeugdaten, wie z. B. der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Entfernung des Fahrzeugs zu der Gefahrenstelle.
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Biegt das Fahrzeug vor dem Erreichen der Gefahrenstelle von dem Zufahrtsweg ab, so ist die Gefahrenwarnung zu deaktivieren, damit keine Fehlwarnung erfolgt, wenn das Fahrzeug die Gefahrenstelle in dichtem Abstand passiert.
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Die Gefahrenstellen können mit weiteren relevanten Informationen zur Beschreibung der Gefahrenstelle versehen werden und zu dem Fahrzeug übertragen werden. Dies betrifft beispielsweise den Typ einer Gefahrenstelle, wie z. B. Stauende, Unfall oder Glätte, eine Position der Gefahrenstelle oder beispielsweise eine Richtung und Geschwindigkeit eines entgegenkommenden Geisterfahrers.
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Jedem Gefahrenbereich kann zugeordnet werden, wie weit die Gefahrenstelle von dem Gefahrenbereich entfernt ist. Der Gefahrenbereich dient somit zur Aktivschaltung der Gefahrenwarnung. Liegt ein derartiges Fahrerverhalten vor, dass die Gefahrenstelle zu einer Gefährdung werden kann, erfolgt durch das Fahrzeug eine Information oder Warnung an den Fahrer.
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Das Bestimmen der Gefahrenbereiche in dem Server stellt sicher, dass auf jedem Weg, auf dem ein Fahrzeug zu der Gefahrenstelle gelangen kann, ein Gefahrenbereich festgelegt wird, mit dem das Fahrzeug die Gefahreninformation aktivieren kann. Gefahrenstellen, die nicht durch ein Durchfahren des Gefahrenbereichs aktiviert worden sind, sind für das Fahrzeug nicht relevant und führen daher auch nicht zu einer störenden Fehlwarnung an den Fahrer.
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Um die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Server so gering wie möglich zu halten, werden dem Fahrzeug nur diejenige Gefahrenbereiche übermittelt, welche für das Fahrzeug relevant sind oder relevant werden können, d. h., Gefahrenbereiche, welche in einem vorbestimmen Umfeld des Fahrzeugs vorhanden sind. Dazu kann das von dem Server überwachte und verwaltete Gebiet in mehrere Gefahrenregionen aufgeteilt werden.
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1 zeigt eine Aufteilung eines von einem Server überwachten Gebietes in sechs Gefahrenregionen 401–406. Indem Gebiet verlaufen Straßenabschnitte 201–210. Auf dem Straßenabschnitt 201 befindet sich ein Fahrzeug 100, welches in Richtung 101 in Bewegung ist. An den Stellen 102 und 103 wurden Gefahrenstellen ermittelt.
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Das Fahrzeug überträgt beim Verlassen der Gefahrenregion 404 seine aktuelle Position an den Server und erhält vom Server eine Antwort, dass sich das Fahrzeug 100 nun in der Gefahrenregion 401 befindet. Die Gefahrenregionen können beispielsweise über Mittelpunktskoordinaten und Radien übermittelt werden. Anhand dieser Informationen kann das Fahrzeug 100 selbständig feststellen, wann es eine Gefahrenregion verlässt und somit beim Server Informationen über eine nächste Gefahrenregion anfordern, in welche das Fahrzeug 100 eindringt. Zusammen mit der Information, dass sich das Fahrzeug 100 nun in der Gefahrenregion 401 befindet, werden Gefahrenbereiche innerhalb der Gefahrenregion 401 an das Fahrzeug 100 übermittelt.
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2 zeigt die an das Fahrzeug 100 übermittelten Gefahrenbereiche 301–305 der Gefahrenregion 401. Alle Straßen, welche zu der Gefahrenstelle 102 führen, sind mit mindestens einem Gefahrenbereich abgedeckt. Da der Straßenabschnitt 207 sehr dicht an der Gefahrenstelle 102 ist, werden Gefahrenbereiche 301 und 302 an den Abschnitten 202 und 206 angeordnet, so dass eine vorbestimmte Mindestentfernung zu der Gefahrenstelle 102 eingehalten werden kann, um einen Fahrer, welcher auf die Gefahrenstelle 102 zufährt, ausreichend früh warnen zu können. Jedem Gefahrenbereich 301–305 ist jeweils eine Entfernung des Gefahrenbereichs zu der Gefahrenstelle 102 sowie eine Gefahrenstellenannäherungsrichtung zugeordnet. Die Entfernung zu der Gefahrenstelle 102 kann beispielsweise über den Abstand einer Mittelpunktskoordinate des jeweiligen Gefahrenbereichs 301–305 zu der Gefahrenstelle 102 festgelegt werden oder anhand der Straßendaten der digitalen Karte der externen Einrichtung konkret berechnet werden. Die Gefahrenstellenannäherungsrichtung zeigt die Fahrtrichtung des entsprechenden Streckenabschnitts an, in welcher die Gefahrenstelle 102 erreicht wird. Die Gefahrenstellenannäherungsrichtung kann beispielsweise als Himmelsrichtung oder Himmelsrichtungsbereich zu dem Fahrzeug 100 übertragen werden.
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Beim Eintritt in die Gefahrenregion 401 hat das Fahrzeug 100 die Gefahrenbereiche 301–305 empfangen. Während sich das Fahrzeug 100 entlang dem Streckenabschnitt 201 in Richtung des Pfeils 101 bewegt, bestimmt das Fahrzeug 100 kontinuierlich seine aktuelle Position und vergleicht diese mit den Gefahrenbereichen 301–305. Wenn das Fahrzeug 100 auf dem Streckenabschnitt 203 und nachfolgend auf dem Streckenabschnitt 205 weiterfährt, durchfährt es keinen der Gefahrenwarnbereiche 301–305 und es wird keine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben. Wenn das Fahrzeug 100 von dem Streckenabschnitt 201 weiter auf dem Streckenabschnitt 202 fährt, fährt es in den Gefahrenwarnbereich 301 ein. Die Gefahrenstellenannäherungsrichtung des Gefahrenwarnbereichs 301 zeigt dem Fahrzeug an, dass sich das Fahrzeug in der Gefahrenstellenannäherungsrichtung durch den Gefahrenwarnbereich 301 bewegt und somit auf die Gefahrenstelle 102 zufährt. In Abhängigkeit von beispielsweise einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 oder einem Fahrerprofil des Fahrzeugs 100 kann nun bereits eine Warnausgabe an den Fahrer erfolgen. Alternativ kann die Warnausgabe erst später erfolgen, wenn sich das Fahrzeug 100 beispielsweise mit unverminderter Geschwindigkeit weiter der Gefahrenstelle 102 genähert hat.
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Wenn das Fahrzeug 100 von dem Streckenabschnitt 201 auf den Streckenabschnitt 206 abbiegt, durchfährt es kurze Zeit später den Gefahrenwarnbereich 302. Anhand der Gefahrenstellenannäherungsrichtung des Gefahrenwarnbereichs 302 erkennt das Fahrzeug 100, dass es sich nun von der Gefahrenstelle 102 entfernt und deaktiviert eine eventuell zuvor ausgegebene Warnausgabe. Behält das Fahrzeug 100 hingegen die Richtung bei und fährt vom Streckenabschnitt 202 auf den Streckenabschnitt 207 weiter in Richtung der Gefahrenstelle 102 so wird, wie zuvor beschrieben, in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Gefahrenausgabe an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben, wenn eine kritische Situation erreicht werden kann, d. h. wenn beispielsweise die Gefahrenstelle 102 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit angefahren wird. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 nachfolgend hinreichend verringert wird, kann die Warnausgabe wieder deaktiviert werden. Im allgemeinen ist davon auszugehen, dass die frühen Warnstufen nicht permanent angezeigt werden, sondern zunächst als ein früher Hinweis ausgegeben werden.
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Aufgrund der Entfernungsinformation zwischen dem Gefahrenwarnbereich 301 und der Gefahrenstelle 102 erkennt das Fahrzeug 100, wann die Gefahrenstelle 102 erreicht und passiert ist. Wenn das Fahrzeug 100 beispielsweise die Gefahrenstelle 102 passiert hat und auf dem Streckenabschnitt 209 weiterfährt, wird die Warnausgabe automatisch deaktiviert, da sich das Fahrzeug nun von der Gefahrenstelle 102 entfernt. Bei einem Durchfahren des Gefahrenwarnbereichs 305 erkennt das Fahrzeug, dass es sich entgegen der Gefahrenstellenannäherungsrichtung des Gefahrenwarnbereichs 305 bewegt und somit findet keine Warnausgabe statt.
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Entfernt sich das Fahrzeug nach dem Passieren der Gefahrenstelle 102 hingegen auf dem Streckenabschnitt 208 in Richtung der Gefahrenstelle 103 und fährt in den Gefahrenwarnbereich 304 ein, so kann eine Warnausgabe in dem Fahrzeug 100 aktiviert werden, da die Gefahrenstellenannäherungsrichtung des Gefahrenwarnbereichs 304 anzeigt, dass sich das Fahrzeug 100 in Richtung der Gefahrenstellen 103 bewegt.
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Wenn sich Gefahrenwarnbereiche und Gefahrenstellen innerhalb der Gefahrenregion 401 ändern, während das Fahrzeug die Gefahrenregion 401 durchfährt, können diese Änderungen von dem Server an das Fahrzeug 100 automatisch übertragen werden.
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Wenn das Fahrzeug die Gefahrenregion 401 verlässt, was beispielsweise anhand einer geographischen Mittelpunktskoordinate und eines Radius der Gefahrenregion 104 selbständig von dem Fahrzeug 100 erkannt werden kann, sendet das Fahrzeug 100 seine aktuelle Position an den Server, um neue Informationen über die nunmehr gültige Gefahrenregion und die darin vorhandenen Gefahrenwarnbereiche von dem Server zu empfangen.
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3 zeigt ein Gefahrenwarnsystem, welches ein Fahrzeug 100 und eine zu dem Fahrzeug externe Einrichtung 600, beispielsweise einem Server oder einer Verkehrsleitzentrale, sowie einen Satelliten 700, welcher ein Positionsbestimmungssignal aussendet, umfasst. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Warnvorrichtung 500 mit einer Positionsbestimmungseinheit 501, einer Verarbeitungseinheit 502, einer Sende-/Empfangseinheit 503 und einer Warnausgabeeinheit 504. Die externe Einrichtung 600 umfasst eine Sende-/Empfangseinheit 601 und eine Verarbeitungseinheit 602. Mit Hilfe von Signalen des Satelliten 700 oder mehrerer Satelliten 700 bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 501 eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100. Die Verarbeitungseinheit 502 überträgt mit Hilfe der Sende-/Empfangseinheit 503 die aktuelle Position des Fahrzeugs 100 an die Sende-/Empfangseinheit 601 der externen Einrichtung 600. Die Verarbeitungseinheit 602 bestimmt, in welcher Gefahrenregion sich das Fahrzeug 100 befindet und bestimmt für diese Gefahrenregion Gefahrenwarnbereiche, welche über die Sende-/Empfangseinheiten 601 und 503 zu der Verarbeitungseinheit 502 übertragen werden. In Abhängigkeit der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 und der empfangenen Gefahrenwarnbereiche und weiterer Parameter des Fahrzeugs, wie z. B. einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder einer aktuellen Verzögerung des Fahrzeugs, steuert die Verarbeitungseinheit 502 die Warnausgabeeinheit 504 an.
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Die Warnausgabeeinheit 504 kann beispielsweise eine Leuchte in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 100 mit einem entsprechenden Symbol umfassen, welche in Abhängigkeit einer Dringlichkeit der Warnung blinkend oder dauerhaft leuchtend aktiviert werden kann.
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Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Verfahrens und der zuvor beschriebenen Vorrichtungen kann ein Fahrzeug, welches sich auf eine Gefahrenstelle, wie z. B. eine Unfallstelle oder ein Stauende, bei schlechter Sicht, beispielsweise Nebel oder Schneefall, und ungünstigen Witterungsbedingungen, wie z. B. Glätte, rechtzeitig vor Erreichen der Gefahrenstelle eine Information ausgeben, so dass der Fahrer rechtzeitig so reagieren kann, dass keine weitere Gefährdung entsteht. Zudem werden wenige Fehlwarnungen ausgegeben, d. h. der Fahrer wird weder über Gefahrenstellen informiert, die für ihn nicht relevant sind, noch vor Gefahrenstellen gewarnt, die bereits visuell wahrgenommen wurden und für die der Fahrer seine Fahrweise bereits entsprechend angepasst hat.
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Weiterhin ist mit dem Verfahren auch eine Warnung vor Zügen für auf Bahnübergänge zufahrende Fahrzeuge möglich, wenn Züge ebenfalls Positionsdaten bereitstellen, die von der externen Einrichtung genutzt werden können. Bei sehr hoher Ausstattungsrate, d. h., wenn sehr viele Fahrzeuge das Verfahren verwenden und ihre Positionsdaten der externen Einrichtung bereitstellen, ist auch eine Warnung vor Querverkehr möglich und damit kann ein Unfall aus einer Verletzung von Vorfahrtsregelungen vermieden werden.
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Obwohl das zuvor beschriebene Verfahren ohne ein Navigationssystem in dem Fahrzeug und ohne digitale Karten in dem Fahrzeug auskommt, kann das Verfahren auch in einem Navigationssystem integriert werden. Somit ist das Verfahren sowohl für Fahrzeuge mit Navigationssystem als auch für Fahrzeuge ohne Navigationssystem geeignet.
