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Die
Erfindung betrifft einerseits eine Signalvorrichtung eines Kraftfahrzeugs,
insbesondere Kraftrad, mit einer Signalausgabeeinheit zur automatischen
Ausgabe zumindest eines Warnsignals mit den im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Merkmalen und ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug-System
mit den im Obergriff des Anspruchs 8 beziehungsweise 9 genannten
Merkmalen. Andererseits betrifft die Erfindung ein Signalverfahren
zur Warnung eines Verkehrsteilnehmers mit den im Oberbegriff des
Anspruchs 10 genannten Merkmalen.
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Stand der Technik
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Eine
Signalvorrichtung und ein Signalverfahren der eingangs genannten
Art sind aus der
DE
296 05 745 U1 bekannt. Darin ist ein System zur Erkennung
eines Kraftrads durch ein anderes Kraftfahrzeug in unübersichtlichen
Verkehrssituationen beschrieben, bei dem ein Sender im Bereich des
Kraftrads mit einem Empfänger im Bereich des Kraftfahrzeugs
kommunizieren kann. Der Sender ist dabei in der Lage, permanent,
frequent oder bei Erreichen eines definierten Abstandes der beiden
Fahrzeuge zueinander ein Signal an den Empfänger abzugeben, um
den Kraftfahrzeuglenker über das sich an das Kraftfahrzeug
annähernde Kraftrad zu informieren. Das System soll demnach
im Sinne einer Präventivmaßnahme dafür
sorgen, dass insbesondere ein Kraftrad und dessen Lenker im Straßenverkehr
nicht übersehen werden und ein möglicher Verkehrsunfall vermeidbar
wird.
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Nachteilig
ist jedoch die Funktionsweise des Systems an sich, da dabei eine
nahezu stetige Interaktion der beiden Fahrzeuge vorausgesetzt wird. Zwar
kann eine Signalabgabe von dem Sender an den Empfänger
distanzabhängig erfolgen, allerdings ist auch hierbei der
Sender, beispielsweise wie bei einer Nahfeldkommunikation, stets im
Sendebetrieb. Eine bedarfsorientierte und gegebenenfalls weitere Parameter
berücksichtigende Funktionsweise ist folglich nicht gegeben,
wodurch an dem Empfänger auch dann ein Signal eintrifft,
wenn beispielsweise ein definierter Abstand der beiden Fahrzeuge
zueinander erreicht wird, jedoch nachfolgend bei geringer Geschwindigkeit
und konstantem Abstand zueinander eine risikoarme Fortbewegung erfolgt.
Eine Signalabgabe unter diesen Umständen kommt einem Fehlalarm
gleich und führt letztlich dazu, dass einem Warnsignal
keine Aufmerksamkeit mehr geschenkt und darüber hinaus
eine unnütze und lästige Eigenschaft zugeordnet
wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Signalvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
mit zumindest einer Signalausgabeeinheit zur automatischen Ausgabe
zumindest eines Warnsignals an einen Verkehrsteilnehmer in Abhängigkeit
einer sicherheitskritischen Situation des Kraftfahrzeugs mit den
im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den
Vorteil, dass eine bedarfsorientierte Wirkungs- und Funktionsweise
bei der Erfassung einer Gefahrensituation für das Kraftfahrzeug
und dessen Fahrer gegeben ist. Anhand einer Sensoreinheit, die mit
zumindest einer Signalausgabeeinheit in einer Wirkverbindung steht,
ist eine sicherheitskritische Situation des Fahrzeugs und damit
eine Gefahrensituation des Fahrzeugführers bedarfsgerecht
ermittelbar. Eine Ausgabe eines Warnsignals erfolgt demnach exakt
dann, wenn auf Grund einer sicherheitskritischen Situation, wie
beispielsweise eines sicherheitskritischen Fahrzustands oder eines
sicherheitskritischen Fahrzeugabstands, eine Aktivierung der Sensoreinheit
erfolgt.
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Im
Rahmen der sensorbehafteten Situationserfassung des Fahrzeugs können
mehrere, sich gegenseitig ergänzende Sensorsysteme zum
Einsatz kommen, so dass eine weitere Steigerung der Fahrsicherheit
und eine Verminderung von Fehlalarmen erzielt werden kann. Die vorliegende
Signalvorrichtung eignet sich insbesondere für Krafträder,
da derartige Fahrzeuge und deren Nutzer im Straßenverkehr
häufig übersehen werden und dadurch einer erhöhten
Unfallgefahr ausgesetzt sind. Gefahrensituationen, wie sie beispielsweise
an Fahrbahnkreuzungen oder Fahrbahneinmündungen entstehen,
können somit ebenso reduziert werden wie die statistisch belegten
Unfallzahlen, welche durch verunglückte Kraftradfahrer
einen unerwünschten Anstieg verzeichnen konnten.
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Mit
anderen Worten dient die Signalvorrichtung dazu, die Sicherheit
von Fahrzeugführern, insbesondere Kraftradfahrern, in Gefahrensituationen durch
eine frühzeitige und situationsgerechte Warnung anderer
Verkehrsteilnehmer zu erhöhen. Dazu werden ein oder mehrere
Verkehrsteilnehmer mittels wenigstens eines Warnsignals auf das
sich in einer sicherheitskritischen Situation befindliche Fahrzeug aufmerksam
gemacht. Anhand einer derartigen Warnung kann der informierte Verkehrsteilnehmer
sein Umfeld überprüfen und gegebenenfalls sein
eingeleitetes Fahrmanöver abbrechen oder korrigieren. Darüber
hinaus gewährt eine eventuelle Reaktion des mittels eines
Warnsignals informierten Verkehrsteilnehmers dem Fahrzeugführer
ein größeres Zeitfenster und damit einen vergrößerten
Handlungsspielraum sowie einen erweiterten Ausweichraum für
vorzunehmende Aktionen. Damit geht zudem eine Entlastung des Fahrzeuglenkers
einher, der sich folglich nicht mehr gleichzeitig auf Fahr-, Lenk-
sowie Bremsmanöver und zudem auf das Absetzen von manuellen
Warnsignalen per Hupe oder per Lichtanlage konzentrieren muss, sondern
auf die fahrerischen Aktionen beschränken kann.
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Gleiches
gilt in analoger Weise für das Signalverfahren zur Warnung
eines Verkehrsteilnehmers mit den Merkmalen des Anspruch 10, bei
dem die zumindest eine Signalausgabeeinheit in einer Wirkverbindung
mit einer Sensoreinheit steht, anhand derer die sicherheitskritische
Situation des Fahrzeugs erfasst wird. Sowohl die Signalvorrichtung als
auch das Signalverfahren eignen sich dazu, mit anderen Fahrzeugassistenzsystemen,
wie beispielsweise einem Antiblockiersystem, einem Antriebsschlupfregelungssystem
oder einem Elektronischen Stabilitätssystem, eingesetzt
zu werden.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen
Ansprüche.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die zumindest eine Signalausgabeeinheit mittelbar über
eine Steuerungseinheit mit der Sensoreinheit in Wirkverbindung steht,
wobei die Steuerungseinheit zur Erfassung, Auswertung und Verarbeitung
zumindest eines von der Sensoreinheit erzeugten Sensorsignals einerseits
und zur Generierung des zumindest einen Warnsignals andererseits
dient. Die Steuerungseinheit übernimmt beispielsweise mittels
eines Mikrocontrollers die Erfassung, Auswertung, Verarbeitung und
Generierung der verschiedenen Signale und ist in Form eines zentralen
Steuergeräts ausgebildet, das weitere Steuerungsaufgaben übernehmen
kann.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Erzeugung des zumindest einen Sensorsignals anhand eines Bremsparameters
und/oder eines Geschwindigkeitsparameters und/oder eines Abstandsparameters,
so dass anhand unterschiedlicher Parameter jeweils für
sich oder in Kombination miteinander eine geeignete Funktion der
Steuerungseinheit ausgelöst werden kann, um letztlich ein
Warnsignal zu erzeugen.
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Mit
Vorteil korrespondiert die Sensoreinheit mit einem Bremssystem,
einem Antiblockiersystem und/oder einem Bremsassistenten. Darüber
hinaus ist eine Kommunikation mit einer Umfeldsensorik, insbesondere
Radarsensorik, Videosensorik und/oder Ultraschallsensorik einrichtbar,
wodurch zuverlässige, ausgereifte und in der Fahrzeugbranche erprobte
Technologien zum Einsatz kommen können.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante erfolgt die Ausgabe des zumindest
einen Warnsignals optisch, akustisch und/oder elektromagnetisch, insbesondere
mittels einer Hupe, mittels eines Leuchtelements bzw. mittels eines
Frequenzgenerators. Hierbei kann auf wirksame und bewährte
Mittel zurückgegriffen werden, die gegebenenfalls bereits in
Fahrzeugen vorhanden sind, so dass einerseits der Installationsaufwand
für eine Nachrüstung sehr gering ist und zum anderen
sinnvolle Funktionsergänzungen vorgenommen werden können.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt
die Ausgabe des zumindest einen Warnsignals an dem Kraftfahrzeug
selbst und/oder an einem weiteren Kraftfahrzeug eines Verkehrsteilnehmers,
wodurch einerseits eine allgemeine Warnung der sich im Umfeld des
Kraftfahrzeugs befindlichen Verkehrsteilnehmer bzw. andererseits
eine gezielte Warninformation an den unmittelbar betroffenen Fahrzeugführer übermittelt
werden kann.
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Vorteilhafterweise
erfolgt ein Empfang des Warnsignals durch das weitere Fahrzeug mittels
eines optischen Anzeigeelements, insbesondere Signallampe und/oder
Bildschirm und/oder Radio-Anzeige, und/oder eines akustischen Ausgabeelements, insbesondere
Signalhorn und/oder Lautsprecher und/oder Radio-Lautsprecher.
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Derartige
Ausgabemittel sind gegebenenfalls bereits in den Kraftfahrzeugen
enthalten oder können mit einem geringen Aufwand nachgerüstet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den
Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung
der Erfindung erfolgt; diese umfasst vielmehr alle Abwandlungen, Änderungen
und Äquivalente, die im Rahmen der Ansprüche möglich
sind. Die einzige Figur zeigt ein Funktionsdiagramm in einer schematischen
Darstellung.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In
der Figur ist ein Funktionsdiagramm gezeigt, das die wesentlichen
Komponenten einer Signalvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs,
insbesondere motorisiertes Zweirad oder Kraftrad, und deren Wirkverbindungen
und Kommunikationsschnittstellen untereinander wiedergibt. Dabei
ist die Signalvorrichtung 1 mit einer zentralen Steuerungseinheit 2 versehen,
die mittels eines Mikrocontrollers verschiedenste Steuerungs- und
Regelungsfunktionen ausführen kann. Eine derartige Steuerungseinheit 2 kann
beispielsweise in ein bereits in dem Kraftfahrzeug vorhandenes Steuergerät
integriert werden oder auch als eigenständige Funktionseinheit
zum Einsatz kommen. Steuergeräte arbeiten im Allgemeinen
nach dem so genannten EVA-Prinzip, wobei die Abkürzung
EVA für Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe steht. Für
die Eingabe stehen Sensoren zur Verfügung, die eine physikalische
Kenngröße oder einen physikalischen Istwert ermitteln.
Dieser Istwert wird im Zuge einer Werteverarbeitung mit einem in
dem Steuergerät eingegebenen oder berechneten Sollwert
verglichen. Sofern der gemessene Istwert mit dem gespeicherten Sollwert
nicht übereinstimmen, regelt das Steuergerät mittels
Aktoren den physikalischen Prozess im Sinne einer Werteausgabe nach,
so dass der gemessene Istwert wieder mit dem Sollwert übereinstimmt.
Die Aktoren greifen also korrigierend in einen laufenden Prozess
ein.
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Fahrzeuge
der aktuellen Baureihen verfügen über Steuergeräte,
die mittels verschiedener Datenbussysteme, wie beispielsweise CAN,
LIN, MOST oder Flexray, und über entsprechende Kommunikationsschnittstellen
mit weiteren Komponenten und/oder Steuergeräten des Fahrzeugs
kommunizieren können. Die Komponenten und Steuergeräte
tauschen darüber systemweit Informationen über
Betriebszustände und weitere relevante Fahrzeugdaten aus.
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Gemäß der
vorliegenden Figur steht die Steuerungseinheit 2 über
eine Kommunikationsschnittstelle mit einer Sensoreinheit 3 in
einer elektrischen Wirkverbindung. Hierbei ist die Sensoreinheit 3 beispielhaft
mit einer Reihe von Sensoren ausgestattet, die den Zustand des Kraftfahrzeugs
hinsichtlich seiner Fahrbewegung und seines Fahrzustands sowie die
jeweilige Situation des Fahrzeugs in Bezug auf dessen Umgebung erfassen
und detektieren. Insbesondere können sicherheitskritische
Fahrzustände des Kraftfahrzeugs über eine Rückkopplung
eines Bremssystems 4 erfasst werden. Dabei spielen Bremsparameter,
wie zum Beispiel Verzögerungswerte des Kraftfahrzeugs eine
wesentliche Rolle. Übersteigt die Verzögerung
einen festgelegten Schwellwert, interpretiert dies die Steuerungseinheit 2 als
durch den Fahrzeuglenker eingeleitete Gefahrenbremsung des Kraftfahrzeugs.
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Weiterhin
kann eine geregelte Bremsung mittels eines Antiblockiersystems 5 ein
Indiz dafür sein, dass der Fahrzeugführer versucht,
das Kraftfahrzeug so schnell wie möglich und gegebenenfalls bis
zum Stillstand abzubremsen. Auch über einen Bremsassistenten 6 können
Rückmeldungen über den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs
erfasst werden. Unter einem Bremsassistenten 6 wird ein
System verstanden, das den Fahrzeuglenker bei einem Bremsvorgang
unterstützt und eine Fahrzeugbremsung selbstständig
durchführen kann. Insbesondere sorgt der Bremsassistent
bei einem Bremsvorgang dafür, dass der bei einer Gefahrenbremsung
notwendige Bremspedaldruck erheblich reduziert wird. Grundlage der Änderung
der damit einhergehenden Bremsverstärkungskennlinie sind
unter anderem die Geschwindigkeit mit der das Bremspedal niedergedrückt
wird, die Zeit zwischen dem letzten auf das Gaspedal ausgeübten
Impuls und der Betätigung des Bremspedals sowie die Geschwindigkeit,
mit der das Gaspedal entlastet wird.
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Zusätzlich
zu den oder an Stelle der vorgenannten Sensoren der Sensoreinheit 3 können
weitere Erfassungseinrichtungen, wie beispielsweise eine spezifische
Umfeldsensorik, der Sensoreinheit 3 zugeordnet sein. Hierzu
zählen unter anderen eine Radarsensorik 7, eine
Videosensorik 8 und/oder eine Ultraschallsensorik 9.
Eine derartige Umfeldsensorik kann Auskunft über Lage,
Geschwindigkeit und Fahrtrichtung benachbarter Verkehrsteilnehmer
geben. Hierbei ist nicht das eigene Fahrverhalten des Kraftfahrzeuglenkers
beziehungsweise das Verhalten des Kraftfahrzeugs ausschlaggebend,
sondern die Beobachtung und Erfassung des Fahrzeugumfeldes. Ein
zu schnelles Annähern des Kraftfahrzeugs zu einem weiteren
Fahrzeug oder umgekehrt wird somit anhand von Geschwindigkeits-
und Abstandsparametern von der Sensoreinheit 3 detektiert
und an die Steuerungseinheit 2 übermittelt.
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Wesentlich
ist hierbei, dass auf Grund einer das Kraftfahrzeug betreffenden,
sicherheitskritischen Situation im Straßenverkehr zumindest
ein Sensorsignal von der Sensoreinheit 3 generiert und
an die Steuerungseinheit 2 zur weiteren Verarbeitung übergeben
wird. Die Steuerungseinheit 2 steht diesbezüglich
mit einer fahrzeuginternen Signalausgabeeinheit 10 und/oder
mit einer hinsichtlich des Fahrzeugs externen Signalausgabeeinheit 11 in
einer Wirkverbindung. Dabei kann die interne Signalausgabeeinheit 10 eine
Signalhupe 12, ein Beleuchtungselement 13, beispielsweise
in Form von Fernlichtscheinwerfern, und/oder eine Warnblinkanlage 14 sein.
Die externe Signalausgabeeinheit 11 ist hingegen an einem
weiteren Fahrzeug eines anderen Verkehrsteilnehmers angeordnet.
Ausführungen der externen Signalausgabeeinheit 11 sind
als Radio 15, als Bildschirm 16, insbesondere
Sichtfeldanzeige (Head-Up-Display), und/oder in Form einer Signallampe 17 ausbildbar.
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Durch
die an dem Kraftfahrzeug anordenbare Signalvorrichtung 1 wird
demnach gewährleistet, dass in Abhängigkeit einer
sicherheitskritischen Situation des Kraftfahrzeugs ein oder mehrere
weitere Verkehrsteilnehmer anhand zumindest eines mittels der Signalausgabeeinheit 10; 11 automatisch
ausgegebenen Warnsignals darüber informiert werden, dass
sich das im näheren Umfeld befindliche Kraftfahrzeug in
einer Gefahrensituation befindet. Indiz für eine Gefahrensituation
kann beispielsweise ein abruptes Abbremsen des Fahrzeugs oder ein
sicherheitskritisches Annähern des weiteren Verkehrsteilnehmers
an das Kraftfahrzeug sein. Zur Erfassung der sicherheitskritischen
Situation des Fahrzeugs dient hierzu die Sensoreinheit 3,
welche mit der Signalausgabeeinheit 10; 11 mittelbar über
die Steuerungseinheit 2 in einer Wirkverbindung steht.
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Die
Steuerungseinheit 2 in somit in der Lage, ein akustisches
Warnsignal über die Signalhupe 12 des Fahrzeugs
oder ein optisches Warnsignal über die eingeschalteten und
gegebenenfalls blinkenden Fernlichtscheinwerfer 13 selbsttätig
zu initiieren. Ebenfalls kann die Warnblinkanlage 14 aktiviert
werden. Auch die Übermittlung einer mittels eines Frequenzgenerators
erzeugten elektromagnetischen Warnsequenz im Frequenzbereich des
Radios 15 des weiteren Verkehrsteilnehmers ist möglich,
so dass bei eingeschaltetem Radio 15 in dem die Gefahrensituation
auslösenden Fahrzeug ein Warnsignal ertönt. Im
Zuge einer so genannten Car-To-Car-Kommunikation kann eine automatische
Einschaltung des Bildschirms 16 oder der Signallampe 17 des
weiteren Fahrzeugs durch das gefährdete Kraftfahrzeug veranlasst
werden. Die Funktionsweise der Signalisierungsvorrichtung 1 gilt
gleichermaßen für das Signalverfahren.
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Auf
Grund einer möglichen Reaktion des so informierten weiteren
Verkehrsteilnehmers eröffnen sich für den Lenker
des Kraftfahrzeugs, insbesondere Kraftradfahrer, mehrere Vorteile,
wonach sich ein vergrößerter Handlungsspielraum
respektive mehrere Handlungsoptionen ergeben. Zum einen kann sich der
Ausweichraum für den Kraftfahrzeugführer durch ein
Ausweichmanöver des anderen Verkehrsteilnehmers vergrößern
und zum anderen ist eine Fokussierung der Fahr-, Lenk- und Bremsaufgaben
ermöglicht, ohne dass der Fahrzeuglenker sich mit der Absetzung
von Warnsignalen befassen müsste. Ohnehin ist der Fahrzeugführer
in einer derartigen stressbeladenen Gefahrensituation mit der Durchführung der
notwendigsten Fahraktionen mehr als ausgelastet, so dass die selbstständige
Generierung und Aussendung von Warnsignalen zu einer erheblichen
Entlastung des gefährdeten Fahrzeuglenkers führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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