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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft die Assistenz- und Sicherheitstechnik für Fahrzeuge.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug,
die Verwendung eines Sicherheitssystems in einem Fahrzeug, ein Fahrzeug
mit einem solchen Sicherheitssystem, ein Verfahren zur Erhöhung der
Sicherheit im Straßenverkehr,
ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
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Technologischer Hintergrund
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Zur
Unterstützung
des Fahrers beim Führen seines
Fahrzeugs werden Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, welche über eine
entsprechende Sensorik das Verhalten des Fahrzeugs sowie das Umfeld des
Fahrzeugs analysieren können.
Damit ein gewisser Mindestabstand zu benachbarten Fahrzeugen nicht
unterschritten wird, werden Abstandssensoren eingesetzt, welche
den Abstand zum benachbarten Fahrzeug messen. Sinkt der Abstand
auf ein bestimmtes Mindestmaß,
kann das Fahrerassistenzsystem aktiv eingreifen, um einen Unfall
zu vermeiden. Bei solchen Abstandssensoren handelt es sich beispielsweise
um Radarsensoren oder Lidarsensoren.
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Eine
solche Sicherheitseinrichtung macht aber nur dann Sinn, wenn sich
die beiden Fahrzeuge im Wesentlichen in dieselbe Richtung bewegen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit im Straßenverkehr
zu erhöhen.
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Es
sind ein Sicherheitssystem für
ein Fahrzeug, eine Verwendung, ein Fahrzeug, ein Verfahren, ein
Programmelement und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen
der unabhängigen Ansprüche angegeben.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen
gleichermaßen
das Sicherheitssystem, die Verwendung, das Fahrzeug, das Verfahren,
das Programmelement und das computerlesbare Medium. In anderen Worten
lassen sich die im Folgenden im Hinblick auf das Sicherheitssystem
genannten Merkmale auch in dem Verfahren, dem Programmelement oder
dem computerlesbaren Medium implementieren, und umgekehrt.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Sicherheitssystem für ein erstes Fahrzeug angegeben,
wobei das Sicherheitssystem eine Sensoreinheit zum Detektieren eines
Zustands einer Bremsanlage (z. B. dem Bremslicht) des ersten Fahrzeugs
und eine Kommunikationseinrichtung zum Übermitteln von ersten Informationen,
die mit den von der Sensoreinheit detektierten Daten korrespondieren,
an ein zweites Fahrzeug aufweist.
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Somit
können
andere Fahrzeuge, die die übermittelten
ersten Informationen empfangen, erkennen, ob das Fahrzeug abbremst
oder nicht (bzw. ob das Fahrzeug abbremsen soll oder nicht), selbst wenn
sich das Fahrzeug auf das andere Fahrzeug zubewegt (so dass der
Fahrer die Bremslichter nicht erkennen kann und auch nicht erkennen
kann, ob sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ändert). Dies ist insbesondere
dann wichtig, wenn sich das zweite Fahrzeug einer Kreuzung oder
einem Kreisverkehr nähert
und dort einfahren will und der Fahrer abschätzen muss, was das andere Fahrzeug,
welches sich bereits in der Kreuzung oder im Kreisverkehr befindet
bzw. darauf zufährt,
macht.
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Unter
dem Zustand der Bremsanlage, der Detektiert wird und der dem anderen
Fahrzeug mitgeteilt wird, ist beispielsweise der Zustand der Bremslichter
oder der Zustand des Bremspedals oder der Zustand einer Bremssteuerung
zu verstehen. In anderen Worten detektiert die Sensorik, ob eine
Bremse des Fahrzeugs gerade betätigt
werden soll oder nicht. Dies kann unabhängig davon sein, ob das Fahrzeug
tatsächlich
seine Geschwindigkeit verzögert.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Kommunikationseinrichtung zum Übermitteln der ersten Informationen
mittels Dedicated Short Range Communication (DSRC) ausgeführt. Der
Zustand der Bremslichter wird also über DSRC übertragen und kann so in dem
anderen (zweiten) Fahrzeug angezeigt werden. Somit ist es möglich zu
erkennen, ob ein Fahrzeug bremst, selbst wenn sich dieses auf das
zweite Fahrzeug zubewegt und somit der Fahrer des zweiten Fahrzeugs
die Bremslichter nicht sehen kann.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Kommunikationseinrichtung zum Übermitteln der ersten Informationen
mittels Bluetooth, WLAN, ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme
wie GPRS, UMTS oder LTE ausgeführt.
Beispielsweise können
also die Funksysteme, die für
die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation verwendet werden, Kommunikationssysteme
in Form von WLANs (Wireless Local Area Networks) gemäß beispielsweise
dem von der IEEE unter der Standardbezeichnung 802.11 definierten
Standard sein.
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Bei
dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug,
wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Motorrad.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung enthalten die an das zweite Fahrzeug übermittelten ersten Informationen
Angaben über eine
aktuelle Position des ersten Fahrzeugs.
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Hierfür weist
das erste Fahrzeug eine Positionierungseinheit mit einem Satellitennavigationsempfänger auf.
Der Satellitennavigationsempfänger ist
zum Empfang von Positionierungssignalen von GPS-Satelliten ausgelegt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden
Erfindung GPS stellvertretend für
sämtliche
globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS,
Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien), ...
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Durch
die Übermittlung
der Positionsangabe kann die Auswerteeinheit im zweiten Fahrzeug
bestimmen, ob die erhaltenen Bremslichtinformationen relevant sind
und an den Fahrer bzw. die Fahrerassistenzeinheit weitergegeben
werden müssen
oder nicht.
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Insbesondere
kann, gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, eine Steuereinheit zur Analyse von Informationen
vorgesehen sein, die vom zweiten Fahrzeug ausgestrahlt wurden und sich
auf den Bremslichtzustand im zweiten Fahrzeug beziehen. Die Steuereinheit
dient weiterhin einer Entscheidungsfindung darüber, ob die empfangenen Informationen
relevante Informationen sind. Auf diese Weise kann beispielsweise
die Gefahr eines Missbrauchs vermieden werden, indem die Steuereinheit entsprechende
Verifikationstechniken anwendet, um zu entscheiden, ob der Sender
tatsächlich
ein sich in der Nähe
befindendes Fahrzeug ist.
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Weiterhin
kann die Steuereinheit in Kombination mit einer digitalen Karte
und der mitgesendeten Positionsinformationen bezüglich dem benachbarten Fahrzeug
entscheiden, ob sich das Fahrzeug in einer kritischen Distanz zum
eigenen Fahrzeug befindet, wie die relative Bewegungsrichtung der
beiden Fahrzeuge zueinander ist bzw. in welche Richtung sich das
andere Fahrzeug bewegt und auf welcher Straße sich das andere Fahrzeug
befindet. Anhand dieser Analyse kann dann festgestellt werden, ob
der Bremsvorgang des anderen Fahrzeugs für das Fahrerassistenzsystem oder
den Fahrer selber Relevanz hat, also an das Fahrerassistenzsystem übermittelt
werden soll bzw. dem Fahrer angezeigt werden soll.
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In
anderen Worten stellt die Steuereinheit einen Filter bereit, welcher
falsche, missbräuchliche oder
irrelevante Informationen herausfiltert.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist das Sicherheitssystem einen Empfänger auf, der dem Empfang von
zweiten Informationen von dem zweiten Fahrzeug dient, wobei die zweiten
Informationen mit dem Zustand einer Bremsanlage des zweiten Fahrzeugs,
beispielsweise dem Bremslicht, korrespondieren. Weiterhin ist eine
Benutzerschnittstelle vorgesehen, die zum Mitteilen der zweiten
Informationen an den Fahrer des Fahrzeugs ausgeführt ist.
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Bei
dieser Benutzerschnittstelle handelt es sich beispielsweise um eine
grafische Anzeigeeinrichtung in Kombination mit einem Lautsprecher.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Sensoreinheit in Form eines Spannungssensors oder
Stromsensors ausgeführt. Auch
kann die Sensoreinheit in anderer Weise ausgeführt sein. Wichtig ist in dieser
Ausführungsform, dass
die Sensoreinheit auf einfache Weise detektieren kann, ob das Bremslicht
angesteuert wird oder nicht oder ob das Bremspedal betätigt wird
oder nicht.
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In
anderen Worten ist die Sensoreinheit derart ausgeführt, dass
sie erkennt, wann der Fahrer auf die Bremse tritt oder ein Fahrerassistenzsystem (ASS)
einen Bremsvorgang auslösen
möchte.
Beispielsweise kann die Sensoreinheit im Bereich des Bremspedals,
im Bereich der Bremssteuerung oder in einer Leitung im Bremslicht
angeordnet sein. Die Sensoreinheit erkennt also, ob das Bremslicht
leuchten soll oder nicht.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Sensoreinheit zusammen mit der Kommunikationseinrichtung
in einem Rücklichtmodul
des Fahrzeugs integriert.
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Auf
diese Weise ist das Sicherheitssystem einfach nachrüstbar, indem
ein altes Rücklichtmodul durch
das erfindungsgemäße Rücklichtmodul
ausgetauscht wird.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist das Sicherheitssystem weiterhin eine Fahrerassistenzeinheit
zur Unterstützung
des Fahrers auf Basis der empfangenen Informationen auf. Abstandssensoren
sind nicht erforderlich, um ein Bremsen benachbarter Fahrzeuge zu
erkennen.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Verwendung eines oben beschriebenen Sicherheitssystems
in einem Fahrzeug angegeben.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem oben beschriebenen Sicherheitssystem
angegeben.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr
angegeben, bei dem ein Zustand einer Bremsanlage (z. B. eines Bremslichts) eines
ersten Fahrzeugs durch eine in dem ersten Fahrzeug angebrachte Sensoreinheit
detektiert wird und ein Übermitteln
von ersten Informationen, die mit den von der Sensoreinrichtung
detektierten Daten korrespondieren, an ein zweites Fahrzeug veranlasst wird.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor
ausgeführt
wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen, angegeben.
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Dabei
kann das Computerprogrammelement z. B. Teil einer Software sein,
die auf einem Prozessor des Sicherheitssystems gespeichert ist.
Ebenso kann das Computerprogrammelement in einem elektronischen
Bremsassistenten verwendet werden. Der Prozessor kann dabei ebenso
Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Computerprogrammelement, welches schon von Anfang
an die Erfindung verwendet, sowie auch ein Computerprogrammelement, welches
durch ein Update ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung
veranlasst.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein
Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor
ausgeführt
wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte
auszuführen.
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Im
Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt
eine Darstellung eines Sicherheitssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Darstellung von zwei Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
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Die
Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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In
der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen
Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung von Komponenten eines Sicherheitssystems 100, welches
in einem Fahrzeug installiert ist. Das Sicherheitssystem 100 weist
insbesondere eine Sensoreinheit 110 auf, die der Detektion
des Zustands der Bremsanlage oder zumindest eines Bremslichts dient.
Weiterhin sind zwei Kommunikationseinrichtungen 111, 122 mit
entsprechenden Antennen 112 bzw. 123 vorgesehen.
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Die
Sensoreinheit 110 und die Kommunikationseinrichtung 111 und
ihre Antenne 112 sind beispielsweise in einem eigenen Modul
integriert, beispielsweise in einem Rücklichtmodul, in dem auch das
Bremslicht untergebracht ist.
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Die
Kommunikationseinheit 111 kann auch weggelassen werden.
In diesem Fall erfolgt sämtliche
Kommunikation über
die im Fahrzeug fest installierte und ggf. schon vor dem Nachrüsten des
Sicherheitssystems vorhandene Kommunikationseinheit 122.
Ebenso kann die Kommunikationseinheit 122 weggelassen werden.
In diesem Fall können
dann nur Informationen über
das Bremslicht versendet werden.
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Die
zu sendenden Daten, welche von der Steuereinheit 140, die
beispielsweise in Form einer CPU ausgeführt ist, an die Kommunikationseinheit 122 oder
von der Sensoreinheit 110 an die Kommunikationseinheit 111 übertragen
werden, können über entsprechende
Verschlüsselungseinrichtungen 121, 113 verschlüsselt werden.
Ebenso können
die empfangenen Daten, die von der Kommunikationseinheit 122 an
die Steuereinheit 140 übertragen
werden bzw. die von der Kommunikationseinheit 111 an die
Steuereinheit übertragen
werden, von der Verschlüsselungseinheit 121 bzw. 113 entschlüsselt werden.
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Auf
diese Weise kann die Gefahr eines Missbrauchs verringert werden.
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Mit
der Steuereinheit 140 ist eine Eingabeeinheit 126 verbunden.
Durch die Eingabeeinheit 126 können verschiedene Einstellungen
des Sicherheitssystems und ggf. auch einer damit zusammenhängenden
Navigationseinheit 120 vorgenommen werden.
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Weiterhin
ist eine optische Ausgabeeinheit in Form eines Monitors 128 vorgesehen,
auf der neben Zielführungsinformationen
auch sicherheitsrelevante Informationen hinsichtlich des Bremsverhaltens
benachbarter Fahrzeuge ausgegeben werden können. Darüber hinaus können diese
Informationen auch über
die akustische Ausgabeeinheit 127 ausgegeben werden. Die
Ausgabe über
die akustische Ausgabeeinheit 127 hat den Vorteil, dass
der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.
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In
einem Speicherelement 124, das mit der Steuereinheit 140 verbunden
ist oder in der Steuereinheit 140 integriert ist, sind
die digitalen Kartendaten (z. B. aus Navigationskartendaten) in
Form von Datensätzen
abgelegt. Beispielsweise sind in dem Speicherelement 124 auch
zusätzliche
Informationen über
Verkehrsbeschränkungen,
Infrastruktureinrichtungen und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet.
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Unter
dem Begriff „digitale
Kartendaten" bzw. „digitale
Karten" sind auch
Karten für
fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme zu verstehen, ohne dass eine
Navigation stattfindet.
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Weiterhin
ist ein Fahrerassistenzsystem 125 vorgesehen, welches mit
den digitalen Kartendaten und den anderen Informationen versorgt
wird (falls erforderlich).
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Zur
Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist das Sicherheitssystem 100 eine
Navigationseinheit 120 mit einem Satellitennavigationsempfänger 106 auf,
der zum Empfang von Positionierungssignalen von beispielsweise Galileo-Satelliten oder
GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann der Satellitennavigationsempfänger 106 auch
für andere Satellitennavigationssysteme
ausgeführt
sein.
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Der
Satellitennavigationsempfänger 106 ist mit
der Steuereinheit 140 verbunden. Auch ist die Navigationseinheit 120 mit
der Steuereinheit 140 verbunden. Weiterhin besteht eine
direkte Verbindung zwischen der Navigationseinheit 120 und
der Positionierungseinheit 106. Somit können die GPS-Signale direkt
an die CPU 140 übermittelt
werden.
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Ebenso
können
auch die in der Kommunikationseinheit 111 empfangenen Signale
direkt an die CPU 140 übermittelt
werden (diese Datenleitung ist zur besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt).
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Da
die Positionierungssignale beispielsweise im innerstädtischen
Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Sensorik 119 des
Sicherheitssystems 100 zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem
einen Richtungssensor 107, einen Wegstreckensensor 108,
einen Lenkradwinkelsensor 109, einen Federwegsensor 102,
eine ESP-Sensorik 103 und ggf. einen optischen Detektor 104,
beispielsweise in Form einer Kamera, auf. Auch kann ein Strahlsensor 105 (Radar-
oder Lidarsensor) vorgesehen sein. Weiterhin weist die Sensorik 119 einen
Geschwindigkeitsmesser 101 auf.
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Die
Signale des GPS-Empfängers 106 und der übrigen Sensoren
werden in der Steuereinheit 140 bearbeitet. Die aus diesen
Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mit den Straßenkarten
abgeglichen. Die so gewonnene Zielführungsinformation wird über den
Monitor 128 schließlich
ausgegeben.
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Die
so gewonnene Positionsinformation kann zusammen mit den Bremslichtzustandsinformationen
an die benachbarten Fahrzeuge übermittelt werden.
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2 zeigt
zwei Fahrzeuge, die mit dem oben beschriebenen Sicherheitssystem 100 ausgerüstet sind.
In jedem der Fahrzeuge 201, 202 ist ein solches
Sicherheitssystem 100 mit einer zentralen Kommunikationseinrichtung 122 (siehe 1)
angebracht.
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Im
ersten Fahrzeug 201 befindet sich der Sensor 110 zur
Detektion des Zustands der des Bremslichts innerhalb eines Rücklichtmoduls 204. Die
Verbindung zwischen dem Sensor 110 und der CPU 140 (siehe 1)
erfolgt über
die Datenleitung 206.
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Im
zweiten Fahrzeug 202 ist der Sensor 110 ebenfalls
im Rücklichtmodul
angebracht und über
die Datenleitung 206 mit der CPU 140 verbunden.
Weiterhin ist eine extra Kommunikationseinrichtung 111 vorgesehen,
die zum Aussenden der Bremslichtinformationen an die benachbarten
Fahrzeuge dient. Sowohl diese zusätzliche Kommunikationseinrichtung 111 als
auch der Sensor 110 sind in dem Rücklichtmodul 205 untergebracht,
so dass ein einfaches Nachrüsten
möglich
ist, indem einfach das Modul ausgetauscht wird.
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Die
entsprechenden Informationen, die von den benachbarten Fahrzeugen
ausgesendet werden, können
auch über
die primäre
Kommunikationseinrichtung 122 (siehe 1)
empfangen werden.
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Auch
kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der CPU 140 (z.
B. via der Kommunikationseinrichtung 122) und der (nachgerüsteten)
Sensoreinheit 110 (beispielsweise über die zusätzliche Kommunikationseinheit 111)
vorgesehen sein. In diesem Fall muss keine Kabelverbindung 206 zwischen
der CPU 140 und dem Rücklichtmodul
hergestellt werden. Auf diese Weise ist das Nachrüsten mit
geringem Aufwand möglich.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In Schritt 301 wird detektiert, dass der
Fahrer die Bremse betätigt
und das Bremslicht angesteuert wird. Hierbei ist es irrelevant,
ob das Bremslicht beschädigt
ist oder nicht. Es wird lediglich detektiert, dass das Bremslicht
leuchten soll.
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In
Schritt 302 wird die Information darüber, dass das Bremslicht leuchtet
bzw. leuchten soll, zusammen mit einer aktuellen Position des Fahrzeugs verschlüsselt und
an die benachbarten Fahrzeuge übermittelt.
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In
Schritt 303 erfolgt dann in einem der benachbarten Fahrzeuge,
welches die übermittelten
Informationen empfängt,
eine Analyse dieser Informationen. Stellt hierbei die Steuereinheit
des benachbarten Fahrzeugs fest, dass die übermittelten Informationen
relevant sind, d. h., dass sich das erste Fahrzeug tatsächlich in
einem relevanten Bereich zum benachbarten Fahrzeug befindet und
auch einen entsprechenden Kurs fährt,
der zu einer Überschneidung
mit dem Kurs des benachbarten Fahrzeugs führen kann, werden die Informationen
(ggf. nach einer entsprechenden Aufbereitung) optisch und/oder akustisch
an den Fahrer und/oder elektronisch an das Fahrerassistenzsystem
weitergegeben (Schritt 304).
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Durch
die Übermittlung
des Status der Bremslichter mittels beispielsweise DSRC sind diese für den Fahrer
und die Fahrzeugelektronik erkennbar, egal aus welcher Richtung
das Fahrzeug sich dem eigenen annähert.
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Ergänzend sei
darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf
eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkungen
anzusehen.