DE102007048373A1 - Distance warning device for determining distance of e.g. haul truck, in road traffic, has sensors, control unit and display unit integrated with components of portable electronic device in common housing and forming portable structural unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Abstandswarngerät zur Abstandsbestimmung entfernter Objekte, insbesondere zur Bestimmung des Abstands von vorausfahrenden Fahrzeugen im Straßenverkehr, mit Sensoren zur Erfassung des Objekts, mit einer Steuereinheit zur Auswertung von aufgenommenen Signalen und mit Anzeigemitteln zur Darstellung von Warnhinweisen.The The invention relates to a distance warning device for distance determination remotely Objects, in particular for determining the distance from preceding ones Vehicles in traffic, with sensors for detecting the object, with a control unit for the evaluation of recorded signals and with display means for displaying warnings.
Eine der häufigsten Unfallursachen im Straßenverkehr ist zu dichtes Auffahren. Solche Auffahrunfälle ließen sich durch frühzeitige Erkennung der Fahrzeugumgebung vermeiden. Es existieren bereits Kollisionswarnsysteme, die als passive, das heißt informierende Systeme ohne Fahrzeugeingriff, oder als aktive Systeme mit Eingriff in die Fahrzeugdynamik, den Fahrzeugführer auf umgebende Hindernisse, insbesondere im fließenden Straßenverkehr auf vorausfahrende Fahrzeuge, aufmerksam machen. Derartige von den Fahrzeugherstellern angebotene Kollisionswarnsysteme zeichnen sich durch einen Festeinbau am Fahrzeug aus. Die einzelnen Systemkomponenten, wie Sensoren, Steuergeräte und Anzeigeelemente, sind daher dauerhaft, oft an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs in die jeweiligen Fahrzeugteile integriert. So werden die Sensoren meist in den Stoßstangen räumlich getrennt von der Signalverarbeitung in den Steuergeräten verbaut, während sich die Anzeigeelemente naturgemäß im Fahrzeuginnenraum befinden. Diese Abstandswarnsysteme mit ihren verteilt angeordneten Komponenten weisen somit den Nachteil auf, dass ein nachträglicher Einbau, wenn überhaupt möglich, nur sehr aufwändig durch Veränderung oder Austausch der jeweiligen Fahrzeugteile möglich ist. Für den Nahfeldbereich sind Einbausätze in ihrer Funktion als Einparkhilfe bekannt, wobei umständlich die (Ultraschall-)Sensoren in die Stoßfänger integriert, Verbindungsleitungen verlegt und Anzeigevorrichtungen montiert werden müssen. Zudem sind derartige auf Ultraschalltechnik beruhende Sensoren für den Fernbereich, also insbesondere zur Vermeidung von Auffahrunfällen, nicht geeignet.A the most common Causes of accidents in traffic is too tight. Such rear-end collisions could be due to early Avoid recognition of the vehicle environment. Collision warning systems already exist as passive, that is Information systems without vehicle intervention, or as active systems with intervention in the vehicle dynamics, the driver on surrounding obstacles, in particular in flowing traffic on preceding vehicles Vehicles, draw attention. Such from the vehicle manufacturers offered collision warning systems are characterized by a fixed installation on the vehicle. The individual system components, such as sensors, ECUs and display elements, are therefore durable, often at different Parts of the vehicle integrated into the respective vehicle parts. Thus, the sensors are usually in the bumpers spatially separated from the signal processing in the control units blocked while the display elements are naturally located in the vehicle interior. These distance warning systems with their distributed components thus have the disadvantage that a subsequent installation, if any possible, only very expensive through change or replacement of the respective vehicle parts is possible. For the near field area are installation kits known in their function as parking aid, which cumbersome the (Ultrasonic) sensors integrated into the bumper, connecting cables laid and display devices must be mounted. moreover are such ultrasound-based remote sensors; So in particular to avoid rear-end collisions, not suitable.
Bekannt sind nach dem Stand der Technik ebenfalls Warnsysteme, die als sogenannte Spurhalteassistenten den Fahrzeugführer beim Überqueren der Fahrbahnmarkierungen auf das Abkommen von der Fahrbahn aufmerksam machen. Derartige Systeme sind auch als nachrüstbare kamerabasierte Systeme, bestehend aus einem Kameramodul und einer getrennt montierbaren Steuereinheit, verfügbar. Allerdings wird hier weder die Funktion der Abstandswarnung zum vorausfahrenden Fahrzeug, noch die Integration mit anderen Fahrerassistenz- oder Multimediafunktionen, mit einbezogen.Known are also in the prior art warning systems, referred to as so-called Lane Departure Assist the driver when crossing the lane markings to draw attention to the agreement of the roadway. Such systems are also as retrofittable Camera-based systems, consisting of a camera module and a separate mountable control unit, available. However, neither the function of the distance warning for the vehicle ahead, or integration with other driver assistance or multimedia functions, included.
Hinreichend offenbart sind als eigenständige Geräteeinheiten portable Navigationsgeräte für den Kraftfahrzeugverkehr. Aufbauend auf einer GPS-gestützten Positionsbestimmung erlauben diese Systeme in Verbindung mit einer digitalen Kartendarstellung die als Routing bezeichnete Zielführung auf vorgegebenen Streckenabschnitten.adequately are disclosed as separate device units portable navigation devices for motor vehicle traffic. Based on a GPS-based Positioning allow these systems in conjunction with a digital map display the route guidance called routing predetermined sections.
Bekannt sind portable Multimediageräte wie Personal Digital Assistants (PDAs), Smartphones oder MP3-Player, deren Funktionalität auch im Fahrzeug genutzt wird. Eine Abstandswarnfunktion im Straßenverkehr weisen diese Geräte bislang nicht auf.Known are portable multimedia devices such as personal digital assistants (PDAs), smartphones or MP3 players, their functionality is also used in the vehicle. A distance warning function in traffic show these devices so far not up.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, fahrzeugunabhängig und in kostengünstiger Weise ein kompaktes Abstandswarnsystem, insbesondere für den Fernbereich, zu entwickeln und damit zur Vermeidung von Auffahrunfällen beizutragen. Darüberhinaus soll die Integration von Fahrerassistenz- und Multimediasystemen vorangetrieben werden.Of the Invention is therefore based on the object, vehicle independent and in a cost effective manner To develop a compact distance warning system, especially for the long range and thus contribute to the avoidance of rear-end collisions. Furthermore should the integration of driver assistance and multimedia systems be driven forward.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Sensoren, die Steuereinheit und die Anzeigemittel des Abstandswarngerätes mit Baugruppen eines tragbaren elektronischen Geräts, insbesondere eines Navigationsgerätes oder eines Multimediagerätes in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind und eine tragbare bauliche Einheit bilden.These Task is solved by that the sensors, the control unit and the display means of the distance warning device with Assemblies of a portable electronic device, in particular a navigation device or a multimedia device in a common housing are integrated and form a portable structural unit.
Die Bereitstellung der Funktion Navigation bzw. Multimedia kombiniert mit der Funktion Abstandswarnung in einer Geräteeinheit führt zu einem höheren Integrationsgrad der Fahrerassistenz- bzw. der Multimediasysteme im Kraftfahrzeug. Durch die Nutzung gemeinsamer schaltungstechnischer Ressourcen, wie beispielsweise der Spannungsversorgung, der Rechnerleistung oder akustischer und optischer Anzeigeelemente kann in einem solchen Kombi-Gerät die Umsetzung dieses erfindungsgemäßen Integrationskonzeptes wirtschaftlich effizient erfolgen, Material- und Einbaukosten können gesenkt werden. Vorstellbar ist insbesondere eine Anwendung für LKW-Fahrer, bei der die Funktionalität der Abstandswarnung in ein portables Navigationsgerät mit Truckspezifischer Karte und Flottensoftware integriert wird und dadurch nicht nur die Senkung der Materialkosten, sondern auch die gemeinsame Nutzung von Information, beispielsweise die im Navigationsgerät gespeicherte Kenntnis des Straßenverlaufs, für die Abstandswarnung von Vorteil sein kann.The Provision of the navigation or multimedia function combined The distance warning function in a device unit leads to a higher degree of integration the driver assistance or the multimedia systems in the motor vehicle. By using common circuit resources, such as the power supply, the computer power or acoustic and optical display elements can in such a combination device, the implementation this integration concept according to the invention economically efficient, material and installation costs can be reduced become. In particular, an application for truck drivers is conceivable, at the the functionality of the Distance warning in a portable navigation device with truck-specific map and fleet software is integrated and thereby not only the lowering of the Material costs, but also the sharing of information, For example, the stored in the navigation device knowledge of Road course, for the Distance warning can be beneficial.
Die Anbringung des tragbaren Abstandswarngerätes im Innenraum, also in der Fahrgastzelle oder bei Nutzfahrzeugen in der Fahrerkabine eines Fahrzeugs, erfolgt zweckmäßigerweise reversibel mittels einer lösbaren Befestigung. Dazu ist eine Halterung, insbesondere an der Windschutzscheibe, des Fahrzeugs derart vorgesehen, dass die Sensoren einen räumlichen Bereich vor dem Fahrzeug erfassen. Vor der ersten Nutzung muss der Abstandswarner daher räumlich kalibriert werden, um in Position und Sichtwinkel eine optimale Ausrichtung zu erhalten. Bei steil angestellten und großflächigen Frontscheiben gestaltet sich die Montage und die Ausrichtung des Abstandswarngerätes äußerst einfach, sodass eine Verwendung in Nutzfahrzeugen besonders praktikabel ist.The attachment of the portable distance warning device in the interior, so in the passenger compartment or commercial vehicles in the cab of a vehicle, is advantageously carried out reversibly by means of a releasable attachment. For this purpose, a holder, in particular on the windshield, of the vehicle is provided such that the sensors ei space in front of the vehicle. Therefore, before the first use, the distance warning must be calibrated spatially in order to obtain an optimal alignment in position and viewing angle. With steeply set and large-area windshields, the mounting and alignment of the distance warning device is extremely simple, so that use in commercial vehicles is particularly practicable.
Neben dem Vorteil der kostengünstigen Nachrüstbarkeit bietet damit die Portabilität des erfindungsgemäßen Abstandswarngeräts die Möglichkeit, dieses Gerät fahrzeugtypunabhängig in verschiedenen Fahrzeugen zu nutzen.Next the advantage of cost-effective retrofitting thus offers portability the distance warning device according to the invention the possibility this device vehicle type independently to use in different vehicles.
Das erfindungsgemäße Abstandswarngerät ist mit integrierten Sensoren zur Erfassung von Objekten, insbesondere zur Erkennung von vorausfahrenden Fahrzeugen im Straßenverkehr ausgestattet. Die Sensoren sind vorzugsweise als Radarsensoren ausgebildet. Die Radar-Sensorik ist in der Lage, bis zu einer Reichweite von ca. 120 m vorausfahrende Fahrzeuge zu erkennen. Dabei tastet eine Radarantenne mit scharfer Strahlenbündelung den Bereich vor dem Fahrzeug ab. Auf Basis der reflektierten Strahlung kann der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug berechnet werden.The Distance warning device according to the invention is with integrated sensors for detecting objects, in particular for Detection of vehicles in front of the road equipped. The Sensors are preferably designed as radar sensors. The radar sensor is able to drive vehicles up to a range of approx. 120 m to recognize. A radar antenna scans with sharp beams the area in front of the vehicle. Based on the reflected radiation the distance to the vehicle in front can be calculated.
In einer weiteren Ausgestaltung können die Sensoren als kostengünstige Alternative zur Radar-Sensorik als Lasersrahlen-Optik ausgeführt sein.In a further embodiment the sensors as cost-effective Alternative to radar sensor technology as laser beam optics be executed.
Zur Unterstützung der Objekterkennung ist die Ausbildung der Sensoren als Videosensoren vorgesehen. Insbesondere ermöglicht deren Verwendung neben der reinen Abstandsmessung in bestimmten Grenzen zusätzlich eine Identifizierung des Objekts.to support the object recognition is the training of the sensors as video sensors intended. In particular, allows their use in addition to the pure distance measurement in certain Limits in addition an identification of the object.
Um auch bei widrigen Umgebungsverhältnissen, wie bei Dunkelheit oder bei Nebel, verwertbare Signale zu erhalten, können die Sensoren auch als Infrarotsicht-Sensorik ausgebildet sein. Durch Einsatz der Infrarotstrahlung erhöht sich die „Sichtweite" des Systems und etwaige Hindernisse können früher erkannt werden.Around even in adverse environmental conditions, as in darkness or in fog, to obtain usable signals, can the sensors can also be designed as infrared visual sensors. By Use of infrared radiation increases the "visibility" of the system and any obstacles can detected earlier become.
Vorteilhafterweise ist eine Kombination der verschiedenen Sensorsysteme vorgesehen, um aus sich unterstützenden Eingangssignalen möglichst zuverlässige Aussagen über den Abstand und die Art des Objekts treffen zu können.advantageously, a combination of the different sensor systems is provided, to help out Input signals as reliable as possible about the statements Distance and the type of object to meet.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung weist das Abstandswarngerät eine Objekterkennungssoftware zur digitalen Verarbeitung der von den Sensoren bereitgestellten Signale, insbesondere eine Bildverarbeitungssoftware zur Verarbeitung von Videosignalen auf. Dabei ermöglichen die Verfahren der digitalen Signalverarbeitung auch unter ungünstigen Signal-Ausbreitungsbedingungen noch eine Detektion des Nutzsignals und damit eine zuverlässige Abstandsbestimmung.In Another advantageous embodiment, the distance warning device to an object recognition software digital processing of the signals provided by the sensors, in particular image processing software for processing Video signals on. Make it possible the methods of digital signal processing even under unfavorable Signal propagation conditions still a detection of the useful signal and thus a reliable distance determination.
Die Schnittstelle des Abstandswarn-Systems zu dem Fahrzeugführer kann dabei mittels akustischer oder optischer Signale erfolgen, wobei, wie oben herausgestellt, vorteilhafterweise auf bereits vorhandene Ressourcen eines tragbaren elektronischen Geräts, insbesondere des Navigationsgerätes oder des Multimediageräts zurückgegriffen werden kann. Bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestabstands wird das Warnsignal (optisch und akustisch) aktiviert und macht den Fahrzeugführer auf die mögliche Gefahr aufmerksam.The Interface of the distance warning system to the driver can be carried out by means of acoustic or optical signals, wherein as pointed out above, advantageously to already existing ones Resources of a portable electronic device, in particular the navigation device or of the multimedia device resorted can be. When falling below a predetermined minimum distance the warning signal (optical and acoustic) is activated and activated the driver on the possible Danger attentive.
Auch ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, elektronische Baugruppen des Abstandswarngerätes in die Halterung des Abstandswarngerätes zu integrieren. Beispielsweise kann es im Hinblick auf einen optimalen Erfassungswinkel zweckmäßig sein, dass die Sensoren in der Halterung ihren Platz finden.Also is provided in a further embodiment, to integrate electronic components of the distance warning device into the holder of the distance warning device. For example, it may be appropriate in terms of an optimal detection angle, that the sensors find their place in the holder.
Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:Based the attached Drawings in which preferred embodiments are shown, The invention will be described in more detail below explained. there demonstrate:
Das
gemeinsame Gehäuse
Das
Abstandswarngerät
Die
Sensoren
Bei
Unterschreitung eines geschwindigkeitsabhängigen Abstands
In
Kern
dieser Architektur ist die zentrale Prozessoreinheit
Zur
Sprachausgabe der Fahrkommandos und der akustischen Warnhinweise
ist ein Sprachcode
Ein
GPS-Modul
Zur
Unterstützung
der Zielführungsfunktionen
dient ein RDS-TMC-Modul
Hinsichtlich
der Abstandswarnfunktion sind Abstandssensoren
Als
weitere externe Schnittstellen weist das erfindungsgemäße Abstandswarngerät
Auch
können
elektronische Baugruppen des Abstandswarngerätes
Die
Spannungsversorgung wird durch eine Spannungs-Regeleinheit
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