DE10103392A1

DE10103392A1 - Verfahren zur automatischen Stauwarnung

Info

Publication number: DE10103392A1
Application number: DE10103392A
Authority: DE
Inventors: Dieter Hoetzer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-08
Also published as: WO2002058961A1

Abstract

Ein Verfahren zur automatischen Stauwarnung im Straßenverkehr mit einem Kraftfahrzeug hat die Schritte von: DOLLAR A a) Feststellen einer Autobahnfahrt oder einer Unfallsituation; DOLLAR A b) Messen einer Fahrzeugverzögerung und/oder eine Erhöhung der Verkehrsdichte; DOLLAR A c) selbsttätiges Einschalten einer Warnlichtanlage an dem Kraftfahrzeug, wenn eine eindeutige Stausituation aufgrund einer abrupten Fahrzeugverzögerung und/oder Erhöhung der Verkehrsdichte sowie einer festgestellten Autobahnfahrt oder eine Unfallsituation erkannt wird; DOLLAR A d) selbsttätiges Ausschalten der Warnlichtanlage nach einer definierten Zeitverzögerung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Stauwarnung im Straßenverkehr mit einem Kraftfahrzeug.

Staus im Straßenverkehr und insbesondere auf Autobahnen sind sehr kritische Verkehrssituationen. So haben Auffahrunfälle auf Autobahnen oft schwere Verletzungen, Verkehrstote und erhebliche Sachschäden zur Folge. Aus diesem Grunde warnen Autofahrer andere hinter Ihnen fahrende Verkehrsteilnehmer durch kurzzeitige Betätigung der Warn blickanlage insbesondere bei Autobahnfahrten vor Stauenden. Damit können sich auffahrende Fahrzeuge frühzeitig auf Bremsungen vorbe reiten. Dieses Verhalten ist gesetzlich zugelassen.

Durch das manuelle Einschalten der Warnblinklichtanlage wird der Fahrzeugführer kurzfristig vom Verkehrsgeschehen abgelenkt. Zudem ist eine manuelle Bedienung zum Betätigen der Warnblinklichtanlage erforderlich, so dass nicht immer sichergestellt ist, dass auffahrende Fahrzeuge rechtzeitig vor Stauenden gewarnt werden.

Das selbsttätige Einschalten einer Warnlichtanlage bei einer abrupten Bremsung oder während der Funktionsdauer eines Anti-Blockier- Systems (ABS) ist bereits hinreichend bekannt. So ist in der Patentanmeldung FR 2 739 819 ein Warnblinksystem beschrieben, bei dem ein Schalter an dem Bremspedal vorgesehen ist, so dass die Warnblinkan lage bei einer extremen Position des Bremspedals ausgelöst wird. Wei terhin ist ein Bewegungssensor vorgesehen, der bei einem plötzlichen Aufprall die Warnblinkanlage aktiviert.

In dem US-Patent 6,023,221 ist ein Warnblinksystem offenbart, das einen Beschleunigungssensor zur Messung der Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs in Längsrichtung hat, wobei der Warnblinker des Kraft fahrzeuges rechnergesteuert aktiviert wird, wenn die Beschleunigung einen Grenzwert überschreitet.

In der DE-US 38 18 454 A1 ist eine Einrichtung zum Einschalten von Warnleuchten an einem Kraftfahrzeug beschrieben, die einen Druck aufnehmer in dem Bremssystem vorsieht. Die Warnblinkleuchten wer den eingeschaltet, wenn eine Vollbremsung durch Überschreiten des Drucks im Bremssystem erkannt und gleichzeitig eine Mindestge schwindigkeit des Kraftfahrzeuges überschritten ist.

Ein ähnliches Verfahren ist in der Patentanmeldung GB 2 269 947 A offenbart. In diesem System wird der Druck auf das Bremspedal über wacht.

In der DE-PS 43 42 856 C1 ist eine Schaltung zur automatischen Akti vierung einer Warnblinkanlage beschrieben, wobei die Funktionsdauer eines Anti-Blockier-Systems (ABS) als Kriterium zur Einschaltung der Warnblinkanlage verwendet wird.

In der Patentanmeldung GB 2 149 169 A ist ein Warnblinksystem be schrieben, das automatisch ausgelöst wird, wenn die Fahrzeugverzöge rung einen Grenzwert überschreitet. Zudem werden weitere Parameter als Auslösekriterien herangezogen, wie z. B. Motortemperatur, Lenk radbewegung, Ölverlust und Reifenluftdruckverlust.

Die Patentanmeldung GB 2 298 534 A offenbart ein automatisches Warnblinklichtsystem, bei dem die Reifenbewegung und der Schlupf des Reifens, d. h. die Bewegung des Fahrzeugs relativ zur Straße, überwacht und als Kriterium zur Einschaltung der Warnblinklichtanlage verwendet wird.

Mit diesen bekannten Verfahren ist zwar das automatische Einschalten der Warnblinklichtanlage in bestimmten Grenzsituationen zuverlässig möglich. Diese Grenzsituationen treten jedoch auch in Fahrsituationen auf, bei denen das Einschalten der Warnblinklichtanlage nicht ge wünscht ist.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur automatischen Stauwarnung im Straßenverkehr anzugeben.

Die Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Schritte gelöst von:

a) Feststellen einer Autobahnfahrt oder einer Unfallsituation;
b) Messen einer Fahrzeugverzögerung und/oder eine Erhöhung der Verkehrsdichte;
c) selbsttätiges Einschalten einer Warnlichtanlage an dem Kraft fahrzeug, wenn eine eindeutige Stausituation aufgrund einer ab rupten Fahrzeugverzögerung und/oder Erhöhung der Verkehrs dichte sowie einer festgestellten Autobahnfahrt oder einer Un fallsituation erkannt wird;
d) selbsttätiges Ausschalten der Warnlichtanlage nach einer defi nierten Zeitverzögerung.

Das Verfahren basiert auf der bekannten Erkennung eines Staus durch Messen der Fahrzeugverzögerung bzw. einer Erhöhung der Verkehrs dichte, wobei die Warnlichtanlage des Kraftfahrzeugs automatisch ein geschaltet wird.

Erfindungsgemäß wird zusätzlich eine Autobahnfahrt oder eine Unfall situation festgesellt. Die Warnlichtanlage wird erst dann selbsttätig eingeschaltet, wenn eine Stausituation eindeutig erkannt wurde und eine Autobahnfahrt oder eine Unfallsituation vorliegt.

Eine Autobahnfahrt kann vorteilhafterweise durch Überwachung eines vorausfahrenden Kraftfahrzeuges festgestellt werden. Hierzu kann z. B. der Abstand zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug, die Geschwindig keit des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges und/oder die Versatzposition (links, Mitte, rechts) des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges relativ zu dem nachfolgenden Kraftfahrzeug gemessen und ausgewertet werden.

Als weiteres Kriterium kann die Überwachung von Kurvenfahrten und Lenkverhalten durch Messen und Auswerten des Lenkwinkels des Kraftfahrzeuges verwendet werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Betätigung eines Richtungsblinkers des Kraftfahrzeuges auszuwerten und als Kriterium für die Feststellung der Autobahnfahrt mitzuberücksichtigen.

Wenn keine eindeutige Stausituation erkannt wurde, erfolgt vorzugs weise eine Analyse des weiteren Fahrverhaltens, um gegebenenfalls aus den gemessenen Kriterien noch eine eindeutige Stausituation fest zustellen. Dabei kann z. B. eine Stausituation ausgeschlossen werden, wenn auf eine Fahrzeugverzögerung eine Kurvenfahrt aufgrund des Lenkwinkelausschlags erkannt wird. Bei dieser Fahrsituation dürfte nämlich angenommen werden, dass sich das Kraftfahrzeug auf eine Ausfahrtspur einer Autobahn befindet, da dort nach einer Bremsung in der Regel eine starke Kurve folgt.

Eine Unfallsituation kann z. B. nach Auslösen eines Airbags des Kraft fahrzeuges festgestellt werden. Weitere Sensorsignale, wie z. B. ein Aufprallsensor, können zudem zur Feststellung der Unfallsituation her angezogen werden.

Die Fahrzeugverzögerung wird vorzugsweise durch Messen einer er sten Geschwindigkeit zu einem ersten Zeitpunkt t1 und einer zweiten Geschwindigkeit eine definierte Zeit nach der Messung der ersten Ge schwindigkeit bestimmt, wobei eine abrupte Fahrzeugverzögerung festgestellt wird, wenn die erste Geschwindigkeit einen ersten Grenz wert überschreitet und die zweite Geschwindigkeit einen zweiten Grenzwert unterschreitet.

Die Grenzwertbetrachtung hat im Vergleich zu einer Differenzwertbe trachtung der Geschwindigkeiten den Vorteil, dass sie unabhängig vom Fahrverhalten ist.

Der ersten Grenzwert sollte etwa 80 km/h und der zweite etwa 30 km/h betragen. Als definierte Zeit zwischen den Messungen der ersten und zweiten Geschwindigkeit haben sich etwa 3 s als optimal heraus gestellt.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Fahrzeugverzögerung mittels der aus der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmten Beschleunigung be stimmt werden, wobei eine abrupte Fahrzeugverzögerung festgestellt wird, wenn die Beschleunigung einen Beschleunigungs-Grenzwert un terschreitet. Die Beschleunigung kann auch mit einem Beschleuni gungssensor festgestellt werden.

Besonders vorteilhaft ist die Messung der Erhöhung der Verkehrsdichte alternativ oder zusätzlich zur Messung der Fahrzeugverzögerung z. B. mit einem Nahbereichsradarsystem oder einem Kamerasystem mit an geschlossener Bildauswertung.

Vorteilhafterweise erfolgt die Stauwarnung nur bei einer Autobahn fahrt. Hierzu wird zunächst ermittelt, ob eine Autobahnfahrt vorliegt. Die Warnlichtanlage wird nur bei einer Autobahnfahrt und einer abrup ten Fahrzeugverzögerung bzw. Erhöhung der Verkehrsdichte einge schaltet.

Eine Autobahnfahrt kann mittels der geografischen Kraftfahrzeugposi tion, die z. B. mit einem Satelliten-Navigationsempfänger bestimmt wird, und einem Navigationssystem erkannt werden. Es ist aber auch die Verwendung anderer Situationsalgorithmen denkbar.

Als Warnlichtanlage wird vorzugsweise die Warnblinkanlage des Kraft fahrzeugs verwendet.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Computerprogramm mit Pro grammcodemitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens gelöst.

Die Aufgabe wird ferner durch eine elektrische Schaltung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eines Schaltungssy stems gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung nä her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 - schematische Darstellung des Verfahrens zur automati schen Stauwarnung.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens zur au tomatischen Stauwarnung in einem Ausführungsbeispiel. Das Verfah ren geht von zwei grundsätzlichen Hauptzuständen 1, 2 aus, nämlich ob eine Autobahnfahrt vorliegt 1 oder nicht 2. Diese Zustände werden in einem ersten Schritt a) festgestellt. Eine Autobahnfahrt 1 wird z. B. mit Hilfe eines Navigationssystems in Verbindung mit der bekannten geografischen Kraftfahrzeugposition ermittelt. Denkbar sind aber auch andere Situationsalgorithmen unter Berücksichtigung der Fahrzeugge schwindigkeit, Beschleunigung, Lenk- und Bremsverhalten etc.. Als Sonderzustand wird zudem überprüft, ob eine Unfallsituation vorliegt.

Das automatische Stauwarnungsverfahren wird nur dann durchgeführt, wenn der Hauptzustand "Autobahnfahrt" aktiv ist oder eine Unfallsi tuation vorliegt. Nur in diesem Falle wird ein Ruhezustand "Idle" des Verfahrens eingenommen, indem in einem zweiten Schritt b) die Fahr zeuggeschwindigkeiten kontinuierlich gemessen und überprüft werden. Eine abrupte Fahrzeugverzögerung wird dann erkannt, wenn eine erste Geschwindigkeit v(t1) einen ersten Grenzwert v1 überschreitet. Nach einer definierten Zeit von t1 wird die zu diesem Zeitpunkt gemessene zweite Geschwindigkeit v(t2) mit einem zweiten Grenzwert von v2 verglichen. Wenn die zweite Geschwindigkeit v(t2) kleiner als v2 ist, wird eine abrupte Fahrzeugverzögerung erkannt.

Sobald eine eindeutige Stausituation 3 erkannt und gleichzeitig eine Autobahnfahrt oder eine Unfallsituation vorliegt, wird in einem dritten Schritt c) die Warnblinklichtanlage des Kraftfahrzeuges selbsttätig ein geschaltet. Nach einer definierten Zeitverzögerung 4 von etwa t2 wird in einem vierten Schritt d) die Warnblinklichtanlage wieder automatisch abgeschaltet.

Das System bleibt dann solange deaktiviert 5, bis ein weiterer Ge schwindigkeitsgrenzwert v3 wieder überschritten wird (z. B. Geschwin digkeit größer 50 km/h). Dann kehrt das System wieder in den Ruhe zustand "Idle" zurück und es wird der Schritt b) wiederholt und eine weitere abrupte Fahrzeugverzögerung überwacht.

Auf diese Weise wird ein auffahrender Fahrer durch Blinksignale des vorhergehenden Kraftfahrzeugs gewarnt. Die Deaktivierung des Warn signals nach der definierten Zeitverzögerung erfolgt, um den hinteren Autofahrer nicht zu verwirren.

Eine Autobahnfahrt kann auch z. B. durch Informationen über ein vor ausfahrenden Kraftfahrzeug festgestellt werden. Hierbei kann z. B. mit Hilfe von Abstandssensoren die Entfernung zum vorderen Fahrzeug, die Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs und die Versatzposition des vorderen Fahrzeugs in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug ge messen und ausgewertet werden. Dann könnte z. B. auch aufgrund einer starken Bremsung des vorderen Kraftfahrzeuges die Warnblink lichtanlage betätigt werden.

Eine Autobahnfahrt kann auch durch weitere Kriterien festgestellt oder ausgeschlossen werden, wie z. B. Blinkerbetätigung und Lenkwinkel ausschläge.

Wenn keine eindeutige Stausituation vorliegt, kann zudem eine um fangreiche weitere Analyse der jeweiligen Fahrsituation erfolgen. Bei spielsweise folgt nach einer Bremsung auf einer Ausfahrspur in der Regel eine starke Kurve. Dies deutet daraufhin, dass die Autobahn verlassen wird und keine Stausituation vorliegt. Eine Betätigung der Warnblinklichtanlage erfolgt in diesem Fall nicht.

Neben der Messung der Fahrzeugverzögerung kann alternativ oder zu sätzlich hierzu eine Erhöhung der Verkehrsdichte z. B. mit Hilfe eines Nahbereichradarsystems oder eines Kamerasystems mit einer Bildver arbeitungseinheit gemessen und ausgewertet werden.

Weiterhin kann zusätzlich in bekannter Weise die Kraftfahrzeugbe schleunigung gemessen und eine abrupte Fahrzeugverzögerung erkannt werden, wenn die Beschleunigung einen Beschleunigungs-Grenzwert unterschreitet.

Das beschriebene Verfahren kann in ein Computerprogramm integriert werden. Es kann auch als elektronische Schaltung mit entsprechenden Anschlüssen für Sensormessmitteln zur Messung der Fahrzeugverzöge rung und/oder der Erhöhung der Verkehrsdichte sowie mit einem Steu ereingang zum Einschalten der Warnblinkanlage und einer Zeitverzöge rungszeit ausgebildet sein.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Stauwarnung im Straßenverkehr mit einem Kraftfahrzeug mit den Schritten:

a) Feststellen einer Autobahnfahrt oder einer Unfallsituation;
b) Messen einer Fahrzeugverzögerung und/oder eine Erhö hung der Verkehrsdichte;
c) selbsttätiges Einschalten einer Warnlichtanlage an dem Kraftfahrzeug, wenn eine eindeutige Stausituation auf grund einer abrupten Fahrzeugverzögerung und/oder Erhö hung der Verkehrsdichte sowie einer festgestellten Auto bahnfahrt oder einer Unfallsituation erkannt wird;
d) selbsttätiges Ausschalten der Warnlichtanlage nach einer definierten Zeitverzögerung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erkennen einer Autobahnfahrt mittels der geografischen Kraftfahrzeugposi tion und einem Navigationssystem.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Fest stellen einer Autobahnfahrt durch Messung und Auswertung des Abstandes zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeuges und/oder der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges und/oder der Versatzposition des vorausfahrenden Kraftfahrzeu ges relativ zu dem nachfolgenden Kraftfahrzeug.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Feststellen einer Autobahnfahrt durch Messung und Auswertung des Lenkwinkels des Kraftfahrzeuges.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Feststellen einer Autobahnfahrt durch Auswer tung der Betätigung eines Richtungsblinkers des Kraftfahrzeu ges.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Analyse des weiteren Fahrverhaltens zur Feststellung einer eindeutigen Stausituation erfolgt, wenn ei ne Stausituation nicht eindeutig erkannt wurde.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichet, dass keine Stausituation angenommen wird, wenn auf eine Fahrzeugverzö gerung eine Kurvenfahrt anhand des Lenkwinkelausschlags er kannt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unfallsituation festgestellt wird, wenn mindestens ein Airbag des Kraftfahrzeuges ausgelöst ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Feststellen einer abrupten Fahrzeugverzögerung, wenn eine erste Geschwindigkeit (v(t1)) einen ersten Grenzwert überschreitet, und eine zweite Geschwindigkeit (v(t2)), die eine definierte Zeit (t2) nach der Messung der ersten Geschwindigkeit gemessen wird, einen zweiten Grenzwert unterschreitet.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert etwa 80 km/h be trägt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grenzwert etwa 30 km/h be trägt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Zeit etwa 3 s beträgt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Bestimmen der Fahrzeugverzögerung mittels der aus der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmten Beschleunigung und Feststellen einer abrupten Fahrzeugverzögerung, wenn die Beschleunigung einen Beschleunigungs-Grenzwert unterschrei tet.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Bestimmen der Fahrzeugverzögerung mittels ei nes Beschleunigungssensors.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Messen der Erhöhung der Verkehrsdichte mit ei nem Nahbereichsradargerät.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Messen der Erhöhung der Verkehrsdichte mit ei nem Kamerasystem.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnlichtanlage die Warnblinklichtan lage des Kraftfahrzeugs ist.

18. Computerprogramm mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit ausge führt wird.

19. Elektronische Schaltung mit Anschlüssen für Sensormitteln zur Messung einer Fahrzeugverzögerung und/oder einer Erhöhung der Verkehrsdichte, einem Steuerausgang zum Einschalten einer Warnlichtanlage an einem Kraftfahrzeug, einer Zeitverzöge rungseinheit, um die Warnlichtanlage nach einer definierten Zeit verzögerung selbsttätig wieder auszuschalten und mit einer Rechnereinheit zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

20. Schaltungssystem mit einer elektronischen Schaltung nach An spruch 19, mit Sensormitteln zur Messung einer Fahrzeugverzö gerung und/oder einer Erhöhung der Verkehrsdichte, wobei die Sensormittel mit der Schaltung verbunden sind, und mit einer Warnlichtanlage des Kraftfahrzeuges, die mit der Schaltung ver bunden ist.