WO2005093683A1 - Verfahren zur information über geschwindigkeitsbeschränkungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur fahrsituationsgerechten Informations- und Warnanzeige für Geschwindigkeitsbeschränkungen. Aus aktueller Position des Fahrzeugs, sowie Fahrtrichtung und Geschwindigkeit wird bereits bei Annäherung an einen Streckenabschnitt mit einer Geschwindigkeitsbeschränkung eine entsprechende Information oder Warnung automatisch ausgelöst. Die hierzu erforderlichen Kenngrössen über vorhandene Geschwindigkeitsbeschränkungen werden im Fahrzeug als Datensbestand mitgeführt. Fahrzeug- und Umweltparameter, sowie Benutzereinstellungen können die Ausgabe der Warninformation beeinflussen. Dem Fahrer wird so eine komfortable Anpassung der aktuellen Geschwindigkeit an die zulässige Höchstgeschwindigkeit ermöglicht.

Description

Verfahren zur Information über Geschwindigkeitsbeschränkungen

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Unterstützung des Fahrers durch Anzeige zu beachtender Verkehrsvorschriften. Speziell bezieht sich die Erfindung auf die automatische Erkennung und dynamische Anzeige von geltenden Geschwindigkeitsbeschränkungen auf der jeweils aktuell befahrenen Strecke.

Einrichtungen zur Regelung des Verkehrs begegnen dem Kraftfahrer überall. Neben den generell geltenden Höchstgeschwindigkeiten, z.B. 50km/h in Ortschaften oder 100km/h auf Landstraßen, werden durch entsprechende Beschilderung lokal zulässige Höchstgeschwindigkeiten festgelegt .

Für den Kraftfahrer besteht das Problem, dass er sich zum einen auf den immer dichter werdenden Verkehr konzentrieren muss und zum anderen während der Fahrt mit einer Vielzahl von unterschiedlichen und häufig wechselnden Informationen zur Verkehrsführung konfrontiert wird. Damit entsteht ein Konzentrationsproblem, das dazu führen kann, dass der Fahrer eine geschwindigkeitsbeschränkende Einrichtung nicht oder zu spät wahrnimmt. Diese Gefahr ist verstärkt dann gegeben, wenn der Fahrer sich in einer ihm unbekannten Region befindet und sich z.B. bzgl . Straßenführung orientieren muss. Bei Annäherung mit hoher Geschwindigkeit an einen Streckenabschnitt mit herabgesetzter zulässiger Höchstgeschwindigkeit kann es vorkommen, dass der Fahrer nur durch starkes Bremsen rechtzeitig vor der Beschränkung seine Geschwindigkeit an die erlaubten Werte anpassen kann.

Schilder mit geschwindigkeitsbeschränkenden Angaben können u.U. auch einfach übersehen werden, wenn sie durch Schmutz oder anhaftenden Schneematsch bei ungünstigen Lichtverhältnissen schwer zu erkennen sind oder wenn - beispielsweise durch einen davor stehenden Möbelwagen - die Sicht behindert wird. Auch bei Überholmanövern kann es vorkommen, das durch die erhöhte Beanspruchung der Fahrzeugsteuerung Gebotsschilder übersehen werden oder durch die Größe des überholten Fahrzeugs (LKW) verdeckt werden. Auch durch derartige Situationen kommt es vor, dass der Fahrer eines Kraftfahrzeugs sich über die zulässige Geschwindigkeit im Unklaren ist, bzw. nicht weiß, dass eine Beschränkung vorliegt.

Alle dargestellten Fälle können zur überhöhten Geschwindigkeit eines Fahrzeugs führen und Verkehrsgefährdungen verursachen. Eine zusätzliche und für den Fahrzeugführer ständig verfügbare Information über vorhandene Geschwindigkeitsbeschränkungen ist also von entsprechender Bedeutung.

Die Patentschrift DE 19950156 Cl beschreibt ein Verfahren, das es ermöglicht, den Führer eines Fahrzeugs mittels einer Anzeige über die geltende Höchstgeschwindigkeit auf der aktuell befahrenen Strecke zu informieren. Hierzu wird zunächst die aktuelle Position des Fahrzeugs durch eine im Fahrzeug befindliche Ortungseinrichtung ermittelt und dann dieser geo- grafischen Position des Fahrzeugs mittels einer im Fahrzeug gespeicherten digitalen Karte die Position in einem Gebiet zugewiesen. Aus den für dieses Gebiet gespeicherten Angaben zu Höchstgeschwindigkeiten verschiedener Straßenklassen wird dann in Abhängigkeit von weiteren Parametern (Fahrzeugdaten, Witterungslage, Benutzereinstellungen) eine Anzeige zur Wiedergabe der zulässigen Maximalgeschwindigkeit angesteuert .

Die Erfindung geht aus von dem dargestellten Stand der Technik. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine Anzeige von Geschwindigkeitsbeschränkungen für Fahrzeuge zu entwickeln, das eine schnelle und dynamische Ermittlung und Anzeige von Informationen über relevante Geschwindigkeitsbeschränkungen ermöglicht und weitere Vorzüge aufweist.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Details, vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren und verschiedene Ausgestaltungen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Schema der zusammenwirkenden Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Fig. 2 Blockdiagramm zur Implementierung erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer transportablen Rechnereinheit .

Die Erfindung berücksichtigt die Tatsache, dass eine Informa- tions- oder Warnanzeige über Geschwindigkeitsbeschränkungen den Führer eines Fahrzeugs über das Vorhandensein einer Geschwindigkeitsbegrenzung nicht nur auf dem gerade befahrenen Streckenabschnitt informieren soll, sondern auch bei schneller Annäherung an einen Bereich mit herabgesetzter Höchstgeschwindigkeit oder bei Überschreitung der zulässigen Höchst- geschwindigkeit (beispielsweise während eines Überholmanövers) einen Hinweis bzw. eine Warnmeldung abgeben soll.

Um dies zu erreichen, berücksichtigt das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur die aktuelle Position des Fahrzeugs, sondern Fahrtrichtung und Geschwindigkeit werden zusätzlich herangezogen. In Verbindung mit gespeicherten Daten über die geltenden Geschwindigkeitsbeschränkungen auf der aktuellen Strecke und dem - je nach Fahrzeuggeschwindigkeit - relevanten voraus liegenden Bereich, kann so situationsbedingt dem Fahrer eine entsprechende Information oder Warnung automatisch zugeleitet werden. Auch kann - beispielsweise durch Betätigen eines Tasters oder per Sprachkommando - die Information über die aktuell erlaubte Höchstgeschwindigkeit jederzeit vom Fahrer abgerufen werden.

Zur Erzeugung der Anzeigewerte für die Informations- und Warnanzeige für Geschwindigkeitsbeschränkungen muss im Fahrzeug die Information über Geschwindigkeitsbegrenzungen vorhanden sein. Dazu müssen mindestens die Positionen der Geschwindigkeitsbeschränkungsvorgaben, die jeweilige Richtung der Gültigkeit und weitere Geltungsbestimmungen (zeitliche Beschränkungen, witterungsabhängige Gültigkeit, Geltung nur für bestimmte Fahrzeugklassen usw.) bekannt sein. Weiter müssen Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs einbezogen werden. Aus diesen Werten werden der Zeitpunkt der Informationsausgabe und der Ausgabeinhalt erzeugt. Zusätzlich können Fahrzeug- und Umweltparameter, sowie Benutzereinstellungen die Erzeugung der Warninformation beeinflussen.

Die Bestimmung von Fahrzeugposition, Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt beispielsweise durch einen GPS-Sensor oder die Ortungsfunktion eines Navigationssys- tems. Derartige Einrichtungen mit entsprechender Leistungsfähigkeit sind heute allgemein verfügbar.

Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, sind die aktuellen Daten über Geschwindigkeitsbeschränkungen auf einem Speichermedium im Fahrzeug abgespeichert. Dieser Speicher ist als Schreib-Lesespeicher ausgeführt. Das ermöglicht jederzeit die Abspeicherung aktualisierter Geschwindigkeitsbeschränkungsdaten (beispielsweise per Funkübertragung von einer Servicestation) .

Die Kosten für eine digitale Straßenkarte für Zusatzfunktionen sind nicht unerheblich, da diese digitale Karte speziell auf die zusätzlichen Informationsfunktionen ausgelegt sein muss. Eine entsprechend optimierte digitale Karte unterscheidet sich daher wesentlich von einer Navigationskarte, so dass die hier verfügbaren Karten praktisch nicht verwendet werden können. Im Gegensatz zu o.g. Stand der Technik werden daher beim erfindungsgemäßen Verfahren die Daten über Geschwindigkeitsbeschränkungen nicht als digitale Karte abgelegt, sondern vorzugsweise als Tabelle. In der Tabelle sind z.B. für jedes Verkehrszeichen (über das informiert werden soll) mindestens die Position und die Gültigkeitsrichtung abgelegt. Weitere Kenngrößen bzw. Geltungseinschränkungen (Gültigkeitsdauer, Gültigkeitsbereich, Nummer der Wiederholung des Zeichens) können zusätzlich in die Tabelle aufgenommen werden. Mit einer solchen tabellarischen Daten-Struktur kann der benötigte Speicherbedarf im Fahrzeug in erheblichen Maß reduziert werden. Zudem können andere und wesentlich schnellere Zugriffs-Mechanismen verwendet werden, als bei Navigationskarten.

Fahrzeugeigenschaften (Gewicht, Anhänger usw.) können vorgegeben werden oder durch entsprechende Sensoren erfasst wer- den. Da auch Witterungsverhältnisse die zu berücksichtigende Höchstgeschwindigkeit und die Relevanz eventuell voraus liegender Geschwindigkeitsbeschränkungen (z.B. für eine Abbrem- sung vor einer engen Kurve) beeinflussen, sind vorzugsweise zusätzlich Einrichtungen im Fahrzeug vorhanden, die entsprechende Daten bereitstellen. So kann beispielsweise aus Temperaturwerten auf Glättegefahr geschlossen werden, permanent laufende Scheibenwischer signalisieren Regen, eingeschaltete Nebelschlussleuchten schlechte Sichtverhältnisse usw. Moderne Navigations- und KommunikationsSysteme in Fahrzeugen können auch drahtlos aktuelle Wetterinformationen empfangen und als Daten bereitstellen.

Auch individuelle Vorgaben können (vergl . Fig. 1) als Benutzereinstellungen mit berücksichtigt werden. Beispielsweise kann so individuell der Einsetzpunkt vorgegeben werden, ab wann vorausschauend auf eine demnächst auf der Strecke geltende Geschwindigkeitsbeschränkung hingewiesen wird. Auch die Art, wie der Hinweis erfolgen soll (z.B. optisch und/oder a- kustisch) , kann so gewählt werden.

Die Fahrzeug- und Umweltparameter und die Benutzereinstellungen können vorteilhaft über den CAN-Bus im Fahrzeug bereitgestellt werden. Die Datenverarbeitung erfolgt in einem im Fahrzeug vorhandenen Steuergerät, beispielsweise integriert in der Navigation, der "Head Unit" oder im Kombiinstrument.

Eine alternative Ausführung (dargestellt in Fig. 2) nutzt einen transportablen Rechner ( "Pocket-PC" ) für die Speicherung der Geschwindigkeitsbeschränkungsdaten und für die Berechnung der Ausgabezeitpunkte und Ausgabewerte. Auch für diese Ausführung mit eingeschränkten Ressourcen bietet die tabellarische Daten-Speicherung wesentliche Vorteile. Im Fahrzeug erfolgt ständig ein Vergleich zwischen der aktuellen Position und den in der Tabelle abgelegten Ortsbeschreibungswerten über Geschwindigkeitsbeschränkungen. Hierbei wird zuerst in einem „Fangkreis" um das Fahrzeug das Vorhandensein einer Geschwindigkeitsbeschränkung festgestellt. Gerät das Fahrzeug in eine vorgegebene Nähe zur Position dieser Geschwindigkeitsbeschränkung, erfolgt die weitere Auswertung. Die Gültigkeitsrichtung und weitere zur Anzeige erforderliche Parameter werden überprüft. Sind die vorgegebenen Kriterien erfüllt, erfolgt die Informations- oder Warnmeldung.

Eine optische Ausgabe der Hinweise erfolgt vorzugsweise wie in Figur 1 dargestellt über ein im Fahrzeug vorhandenes programmierbares Multifunktionsdisplay (Kombiinstrument) . Über eine Prioritätssteuerung können so Geschwindigkeitswarnungen in den Anzeigekontext des Multifunktionsdisplays eingebunden werden .

Zusätzlich zur automatischen Warnanzeige bei Überschreiten der zulässigen Höchstgeschwindigkeit kann eine zweite Anzeige vorgesehen werden, über die das Vorhandensein von Geschwindigkeitsbeschränkungen und deren Höhe permanent dargestellt wird. Diese zweite Anzeige erfolgt beispielsweise am Skalenkranz des Tachos im Kombiinstrument oder die Information wird separat über ansteuerbare Segmente, Marken oder Symbole dargestellt. Durch die Verwendung einer frei programmierbaren Anzeige für die Tachodarstellung sind hier unterschiedliche, hauptsächlich von Designkriterien abhängige Lösungen realisierbar. Zusätzlich kann die Anzeige der Information oder Warnmeldung durch eine akustische Ausgabe (Tonsignal und/oder eine Sprachausgabemeldung) ergänzt werden. In Fahrzeugen, in denen keine derobenbeschriebenen Anzeigen vorhanden sind, kann die Warn- und Informationsausgabe für Geschwindigkeitsbeschränkungen über ein lose mit dem Fahrzeug verbundenes Anzeigesystem (z.B. über das Display eines "Po- cket-PC") erfolgen.

Die Erfindung bietet den Vorteil eine fahrsituationsgerechten Informations- und Warnanzeige für Geschwindigkeitsbeschränkungen. Der Fahrer wird automatisch rechtzeitig bei Annäherung an einen Streckenabschnitt mit reduzierter Höchstgeschwindigkeit informiert, um eine komfortable Anpassung der aktuellen Geschwindigkeit an die zulässige Höchstgeschwindigkeit zu ermöglichen. Der Warnzeitpunkt und die Warndauer werden hierzu aus der Differenz zwischen aktueller Geschwindigkeit, der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung und weiteren Parametern (z.B. Witterung, Fahrzeugdaten, Benutzervorgaben) bestimmt. Der Fahrer kann sich so frühzeitig auf die Geschwindigkeitsbeschränkung einstellen. Bei Überholvorgängen kann frühzeitig und sicher reagiert werden.

Bei einem Überschreiten der zulässigen Höchstgeschwindigkeit wird der Fahrer automatisch gewarnt. Eine komfortable Anpassung der Geschwindigkeit wird so unterstützt. Der Fahrer kann zudem die für den gerade befahrenen Streckenabschnitt gültige zulässige Höchstgeschwindigkeit abrufen bzw. diese Information wird bei Vorhandensein einer geeigneten Anzeige im Fahrzeug ständig angezeigt. Dadurch wird sichergestellt, dass sich der Fahrer jederzeit (und nicht erst beim nächsten Verkehrsschild) über die im Augenblick geltende Geschwindigkeitsbegrenzung informieren kann. Zusätzliche Angaben zu den Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen (z.B. Gültigkeitsdauer) werden im Fahrzeug als Datenbestand mitgeführt und können so bei der Anzeige mit berücksichtigt werden. Damit wird sichergestellt, dass der Fahrer nur gewarnt wird, wenn die Ge- schwindigkeitsbegrenzung Gültigkeit hat. Ergänzend zu den Geschwindigkeitsbeschränkungsdaten können Daten über Gefahrenstellen und Kontrollstellen in gleicher Weise ausgegeben werden.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Informations- und Warnanzeige für Geschwindigkeitsbeschränkungen in Fahrzeugen, wobei die aktuelle Position des Fahrzeugs über eine im Fahrzeug angeordnete Vorrichtung zur Ortsbestimmung ermittelt wird und mit im Fahrzeug gespeicherten Positionsdaten über vorhandene Geschwindigkeitsbeschränkungen verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Informations- und Warnanzeige bei Unterschreiten vorgegebener Distanzwerte zwischen Fahrzeugposition und Position einer in Fahrtrichtung liegenden Geschwindigkeitsbegrenzung erfolgt .

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst wird und die Informations- und Warnanzeige in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Informations- und Warnanzeige in Abhängigkeit von detektierten und/oder vorgegebenen Fahrzeugeigenschaften (Gewicht, Anhänger usw.) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Informations- und Warnanzeige in Abhängigkeit von detektierten und/oder übermittelten Witterungsparametern erfolgt .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Informations- und Warnanzeige in Abhängigkeit von eingegebenen Benutzervorgaben erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug Kenndaten (zeitliche Beschränkungen, witterungsabhängige Gültigkeit, Geltung nur für bestimmte Fahrzeugklassen usw.) über vorhandene Geschwindigkeitsbeschränkungen gespeichert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Informations- und Warnanzeige in Abhängigkeit von gespeicherten Kenndaten über vorhandene Geschwindigkeitsbeschränkungen erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug gespeicherte Daten über vorhandene Ge- schwindigkeitsbeschränkungen als Tabelle abgelegt werden.