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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1, ein
korrespondierendes Verfahren zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen sowie ein korrespondierendes Computerprogramm
und ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt.
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Bekannte
Anordnungen und Verfahren zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen
basieren in der Regel auf der Nutzung von optischen Anzeigeeinheiten,
wie beispielsweise Displays, Bildschirme usw., zur Darstellung von
Informationen und Warnungen, die eventuell durch eine Ausgabe von
akustischen und haptischen Signalen unterstützt werden.
Diese Art von Fahrerinformation und Fahrerwarnung kann oft als störend
wahrgenommen werden. Außerdem können die Warninformationen
häufig schwer interpretiert werden und den Fahrer von der
Fahraufgabe ablenken. Zudem werden die Bedürfnisse von
unterschiedlichen Fahrertypen nicht berücksichtigt.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
199 52 392 A1 werden beispielsweise ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Bereitstellung von fahrstreckenabhängigen
Warninformationen an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
Das beschriebene Verfahren ermittelt den Verlauf der von dem Kraftfahrzeug
zu durchfahrenden Fahrstrecke zumindest bereichsweise vorausschauend
und zumindest relativ zur aktuellen Fahrzeugposition. Zudem werden
der aktuelle Fahrzustand des Kraftfahrzeugs und mindestens eine
Grenzbedingung für den Fahrzustand ermittelt, der ein sicheres
Durchfahren des vor dem Kraftfahrzeug liegenden Bereiches der zu
durchfahrenden Fahrstrecke ermöglicht. Außerdem
wird eine fahrstreckenabhängige Warninformation erzeugt,
wenn der aktuelle Fahrzustand die mindestens eine Grenzbedingung
nicht erfüllt. Die Warninformationen kann dem Fahrer unter
Nutzung von mindestens einem Sinneskanal beispielsweise optisch,
akustisch oder haptisch ausgegeben werden. Mit Hilfe eines einstellbaren
Zeitschaltelements, welches mit einer Ausgabeeinrichtung gekoppelt
ist, kann die Freigabesignal zur Bereitstellung der optischen, akustischen
bzw. haptischen fahrstreckenabhängigen Warninformationen
zeitabhängig ausgegeben werden. Somit ist beispielsweise
eine zeitliche Abstufung zwischen optischer und akustischer und/oder
haptischer Anzeige möglich, um dem Fahrer unterschiedlich
starke Reize für das Aufnehmen und Umsetzen der angebotenen Informationen
zu bieten. Weiterhin lässt sich durch das Zeitschaltelement
der Zeitraum einstellen, in welchem das Anzeigen der Warninformation
vor Eintreten in den kritischen Fahrstreckenbereich vorgenommen
werden soll.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen, sowie ein
korrespondierendes Computerprogramm und ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt
anzugeben, die einen neuen Kommunikationskanal zur Ausgabe der Warninformationen
an den Fahrer bereitstellen.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer
Anordnung zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eines Verfahrens
zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17, sowie eines korrespondierenden
Computerprogramms mit den Merkmalen des Patentanspruchs 26 und eines
Computerprogrammprodukts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 27.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß gibt
eine Auswerte- und Steuereinheit in mindestens einer Bereitstellungsstufe
Warninformationen über eine Ambientenbeleuchtung im Innenraum
des Fahrzeugs aus und nutzt daher einen optischen Sinneskanal um
die gefahrensituationsabhängigen Warninformationen an den
Fahrer eines Fahrzeugs auszugeben. Die Auswerte- und Steuereinheit
empfängt Informationen von mindestens einer Sensoreinheit
und wertet die empfangenen Informationen aus, um den Verlauf einer
vom Fahrzeug zu durchfahrenden Fahrstrecke und/oder einen aktuellen
Fahrzustand und/oder Umgebungszustand des Fahrzeugs zu ermitteln
und zur Erkennung einer Gefahrensituation auszuwerten, wobei die
Auswerte- und Steuereinheit nach einer erkannten Gefahrensituation
einen zeitlichen und/oder räumlichen Abstand des Fahrzeugs
zu einer die Gefahrensituation verursachenden Gefahrenstelle ermittelt.
Die Sensoreinheiten erfassen beispielsweise umgebungsbezogene und/oder
fahrzeugbezogene Daten. Zur Ausgabe der Warninformationen sind verschiedene
Bereitstellungsstufen definiert, welche die Auswerte- und Steuereinheit
in Abhängigkeit vom zeitlichen und/oder räumlichen
Abstand des Fahrzeugs zur Gefahrenstelle aktiviert, wobei die einzelnen
Bereitstellungsstufen durch vorgegebene Schwellwerte für
den zeitlichen und/oder räumlichen Abstand des Fahrzeugs
zur Gefahrenstelle voneinander getrennt sind. Durch die Verwendung
der Ambientenbeleuchtung als Kommunikationskanal zur Ausgabe von
Warninformationen an den Fahrer, wird im Gegensatz zu einer punktuellen
Darstellung, wie beispielsweise einer Ausgabe von Warnsymbolen auf
einer Anzeigeeinheit, die Atmosphäre im Innenraum des Fahrzeugs
ganzheitlich verändert, so dass der Fahrer die Warninformationen
beiläufig wahrnehmen und interpretieren kann. Somit wird
die Ablenkung des Fahrers vom Verkehrsgeschehen in vorteilhafter
Weise reduziert bzw. vermieden. Durch die Anpassung der Ausgabe
von Warninformationen an den zeitlichen und/oder räumlichen
Abstand des Fahrzeugs zu der Gefahrenstelle kann im Sinne einer multisensualen
Kommunikationsumgebung in vorteilhafter Weise ein interaktiv eskalierendes
System implementiert werden, welches eine direkte Bezugnahme auf
die Steuerhandlungen des Fahrers ermöglicht und ohne besondere
Anpassungen auf die unterschiedlichen Fahrertypen und Anspruchshaltungen eingeht.
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Neben
einer ”klassischen” visuellen Warnung im Kombiinstrument
und auf dem Bildschirm eines optischen Anzeigesystems kann die erfindungsgemäße
Anordnung Rück- und Seitenspiegel zur Kommunikation von
ereignisortbezogenen Warnungen verwenden und zusätzlich
die Ambientenbeleuchtung zur ereignisortbezogenen Warnung durch Veränderung
der Raumstimmung im Innenraum des Fahrzeugs einsetzen. Die Ambientenbeleuchtung umfasst
beispielsweise mehrere im Innenraum des Fahrzeugs angeordnete einstellbare
Leuchteinheiten als Warninformationsausgabeeinheiten. Unterstützt wird
diese Ambientewarnung durch weitere optische Ausgabeeinheiten und/oder
durch tonale und verbale Warninformationen, die von einer akustischen
Ausgabeeinheit ausgegeben werden, sowie durch eine haptische Warninformation,
die beispielsweise als Vibration des Fahrersitzes im Bereich der
Nieren ausgegeben wird. Das Zusammenspiel der einzelnen Elemente
ist vom ermittelten Gefährdungspotential abhängig.
Die erfindungsgemäße Anordnung berücksichtigt
die Tatsache, dass es keinen einheitlichen Fahrertyp gibt. Es stellt
sich daher sowohl auf einen Fahrertyp mit einem hohen Assistenzbedürfnis,
als auch auf einen Fahrertyp mit einem hohen Autonomiebedürfnis
ein. Dadurch, dass es den persönlichen Fahrstil des Fahrers
unterstützt, steigt die Akzeptanz der Anordnung. Darüber
hinaus ist die Anordnung so konfiguriert, dass es sich in die natürlichen
Handlungsabläufe des Fahrers nahtlos einfügt und
dadurch eine nur minimale kognitive Belastung erzeugt.
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In
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung
ist jeweils mindestens eine Leuchteinheit an einer linken A-Säule
und einer rechten A-Säule des Fahrzeugs angeordnet, und
mindestes eine weitere Leuchteinheit ist im unteren Bereich einer
Frontscheibe und/oder einer Seitenscheibe angeordnet. Die Auswerte-
und Steuereinheit stellt beispielsweise Intensität und/oder
Farbgebung und/oder Abmessungen von Leuchtbereichen der Leuchteinheiten
zur Ausgabe von Warninformationen in Abhängigkeit von der
aktuellen Bereitstellungsstufe ein.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung
steuert die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise die optische
Anzeigeeinheit im Kombiinstrument zur punktuellen Ausgabe von optischen
Warnsymbolen an. Zusätzlich oder alternativ steuert die
Auswerte- und Steuereinheit eine als Bildschirm ausgeführte
optische Anzeigeeinheit in der Mittelkonsole zur punktuellen Ausgabe
von Streckeninformationen in Form von optischen Warnsymbolen an.
Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit die optischen
Ausgabeeinheiten der Fahrzeugspiegel zur ereignisortbezogenen punktuellen
Ausgabe von optischen Warninformationen ansteuern und/oder die Leuchteinheiten
der Ambientenbeleuchtung zur ereignisortbezogenen Ausgabe von optischen
Warninformationen ansteuern. Zusätzlich oder alternativ
kann die Auswerte- und Steuereinheit die akustische Ausgabeeinheit
zur Ausgabe von tonalen und/oder verbalen Warninformationen ansteuern und/oder
die haptische Ausgabeeinheit zur Ausgabe von haptischen Warninformationen
ansteuern, die vorzugsweise als Vibrationen ausgegeben werden.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
vergleicht die Auswerte- und Steuereinheit eine aktuelle Geschwindigkeit
des Fahrzeugs mit einer Zielgeschwindigkeit, die bei Erreichen der
erkannten Gefahrenstelle vorliegen soll, wobei die Auswerte- und
Steuereinheit das Niveaus der Ausgabe der Warninformation durch
eine Aktivierung einer korrespondierenden Bereitstellungsstufe in
Abhängigkeit von der ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz
erhöht oder reduziert. Die Auswerte- und Steuereinheit
gibt eine erste Warninformation beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt
aus, der einen vorgegebenen zeitlichen und/oder räumlichen Abstand
zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle repräsentiert.
Die Auswerte- und Steuereinheit wählt den ersten Zeitpunkt
zur Ausgabe der ersten Warninformation in vorteilhafter Weise so,
dass der zeitliche Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle
bei jeder Ausgabe der ersten Warninformation immer gleich ist. Zudem
kann die Auswerte- und Steuereinheit vor dem Zeitpunkt einer Alarmausgabe,
der einen zeitlichen und/oder räumlichen Abstand zwischen
dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle repräsentiert, der
ausreichend ist, um das Fahrzeug auf die bei Erreichen der Gefahrenstelle
erforderliche Zielgeschwindigkeit zu bringen, beispielsweise bei
Erreichen von 90% eines maximalen Warnniveaus eine letzte Warninformation
ausgeben. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
und die interaktive Eskalation der Warninformationen erhält
der Fahrer in den Bereitstellungsstufen der Warnphase in vorteilhafter
Weise eine Möglichkeit zur Einflussnahme auf die Intensität
der Warninhalte. Während die Abläufe einer vor
der Warnphase angeordneten Informationsphase und einer nach der
Warnphase angeordneten Alarmphase vorgegeben sind, soll die erfindungsgemäße
Anordnung bei der Ausgabe der Warninformation während der
Warnphase auf die Reaktionen des Fahrers Bezug nehmen.
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Das
erfindungsgemäß Verfahren zur Bereitstellung von
gefahrensituationsabhängigen Warninformationen, die über
mindestens einen Sinneskanal an den Fahrer eines Fahrzeugs ausgegeben
werden, ermittelt den Verlauf einer vom Fahrzeug zu durchfahrenden
Fahrstrecke und/oder einen aktuellen Fahrzustand und/oder Umgebungszustand
des Fahrzeugs und wertet diese Informationen zur Erkennung einer
Gefahrensituation aus, wobei nach einer erkannten Gefahrensituation
ein zeitlicher und/oder räumlicher Abstand des Fahrzeugs
zu einer die Gefahrensituation verursachenden Gefahrenstelle ermittelt
wird, wobei verschiedene Bereitstellungsstufen zur Ausgabe der Warninformationen
definiert werden, die in Abhängigkeit vom zeitlichen und/oder räumlichen
Abstand des Fahrzeugs zur Gefahrenstelle aktiviert werden, wobei
die einzelnen Bereitstellungsstufen durch vorgegebene Schwellwerte
für den zeitlichen und/oder räumlichen Abstand
des Fahrzeugs zur Gefahrenstelle voneinander getrennt werden, und
wobei erfindungsgemäß in mindestens einer der
Bereitstellungsstufen die Warninformationen über eine Ambientenbeleuchtung
im Innenraum des Fahrzeugs ausgegeben werden.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden Intensität und/oder Farbgebung und/oder Beleuchtungsposition
der Ambientenbeleuchtung zur Ausgabe von Warninformationen in Abhängigkeit
von der aktuellen Bereitstellungsstufe eingestellt. Zudem können
mindestens eine in einem Fahrzeugspiegel angeordnete optische Ausgabeeinheit
und/oder mindestens eine im Kombiinstrument angeordnete optische
Anzeigeeinheit und/oder ein in einer Mittelkonsole angeordnete optische
Anzeigeeinheit und/oder eine akustische Ausgabeeinheit und/oder
eine haptische Ausgabeeinheit zur Ausgabe von Warninformationen
in Abhängigkeit von der aktuellen Bereitstellungsstufe
aktiviert und/oder angesteuert werden. Hierbei kann die optische
Anzeigeeinheit im Kombiinstrument zur punktuellen Ausgabe von optischen
Warnsymbolen angesteuert werden, wobei eine als Bildschirm ausgeführte
optische Anzeigeeinheit in der Mittelkonsole zur punktuellen Ausgabe
von Streckeninformationen in Form von optischen Warnsymbolen angesteuert
werden kann, wobei die optischen Ausgabeeinheiten der Fahrzeugspiegel
zur ereignisortbezogenen punktuellen Ausgabe von optischen Warninformationen
angesteuert werden kann, wobei die Leuchteinheiten der Ambientenbeleuchtung
zur ereignisortbezogenen Ausgabe von optischen Warninformationen
angesteuert werden können, wobei die akustische Ausgabeeinheit
zur Ausgabe von tonalen und/oder verbalen Warninformationen angesteuert
werden kann, und wobei die haptische Ausgabeeinheit zur Ausgabe
von haptischen Warninformationen angesteuert werden kann, die vorzugsweise
als Vibrationen ausgegeben werden.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Zielgeschwindigkeit
verglichen, die bei Erreichen der erkannten Gefahrenstelle vorliegen
soll, wobei das Niveaus der Ausgabe der Warninformation durch eine
Aktivierung einer korrespondierenden Bereitstellungsstufe in Abhängigkeit von
der ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz erhöht oder reduziert
wird. Eine erste Warninformation kann zu einem ersten Zeitpunkt
ausgegeben werden, der einen vorgegebenen zeitlichen und/oder räumlichen Abstand
zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle repräsentiert.
Der erste Zeitpunkt zur Ausgabe der ersten Warninformation kann
beispielsweise so gewählt werden, dass der zeitliche Abstand
zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle bei jeder Ausgabe der
ersten Warnmeldung immer gleich ist. Vor dem Erreichen des Zeitpunkts
einer Alarmausgabe, der einen zeitlichen und/oder räumlichen
Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Gefahrenstelle repräsentiert,
der ausreichend ist, um das Fahrzeug auf die bei Erreichen der Gefahrenstelle
erforderliche Zielgeschwindigkeit zu bringen, kann beispielsweise eine
letzte Warninformation bei Erreichen von 90% eines maximalen Warnniveaus
ausgegeben werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann als Anordnung, Verfahren, Computerprogramm
und/oder als Computerprogrammprodukt realisiert werden. Entsprechend
kann die vorliegende Erfindung vollständig als Hardware
und/oder als Software und/oder als Kombination aus Hardware- und/oder
Softwarekomponenten ausgeführt werden. Zudem kann die vorliegende
Erfindung als Computerprogrammprodukt auf einem computernutzbaren
Speichermedium mit computerlesbarem Programmcode ausgeführt
werden, wobei verschiedene computerlesbare Speichermedien wie Festplatten,
CD-ROMs, optische oder magnetische Speicherelemente usw. benutzt
werden können.
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Die
computernutzbaren oder computerlesbaren Medien können beispielsweise
elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische Infrarot- oder
Halbleitersysteme, Vorrichtungen, Geräte oder Verbreitungsmedien
umfassen. Zudem können die computerlesbaren Medien eine
elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare
Computerdiskette, einen Speicher mit direktem Zugriff (RAM), einen
Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren und programmierbaren
Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flashspeicher, eine optischen Leitung
und eine tragbare CD-ROM umfassen. Das computernutzbare oder das
computerlesbare Medium kann sogar Papier oder ein anderes geeignetes
Medium sein, auf welchem das Programm geschrieben ist, und von welchem
es, beispielsweise durch einen optischen Abtastvorgang des Papiers oder
des anderen Mediums elektrisch erfassbar ist, dann kompiliert, interpretiert
oder falls erforderlich auf andere Weise verarbeitet und dann im
Computerspeicher gespeichert werden kann.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Anordnung zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen,
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2 ein
Kennliniendiagramm zur Darstellung eines Warnniveaus in Abhängigkeit
von der Zeit,
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3 eine
schematische Ansicht eines vorderen Bereichs eines Fahrzeuginnenraums
zur Darstellung einer ersten ausgegebenen Warninformation,
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4 eine
schematische Ansicht des vorderen Bereichs des Fahrzeuginnenraums
zur Darstellung einer zweiten ausgegebenen Warninformation,
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5 eine
schematische Ansicht des vorderen Bereichs des Fahrzeuginnenraums
zur Darstellung einer dritten ausgegebenen Warninformation,
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6 eine
schematische Ansicht des vorderen Bereichs des Fahrzeuginnenraums
zur Darstellung einer vierten ausgegebenen Warninformation, und
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7 eine
schematische Ansicht des vorderen Bereichs des Fahrzeuginnenraums
zur Darstellung einer fünften ausgegebenen Warninformation.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Anordnung zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen mindestens eine
Warnsignalausgabeeinheit 10, 12, 14, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 32, 34,
die unter Nutzung von mindestens einem Sinneskanal Warnmeldungen
an den Fahrer eines Fahrzeugs 1 ausgibt, wobei eine Auswerte-
und Steuereinheit 5 Informationen von mindestens einer
Sensoreinheit 40, 42, 44 empfängt
und auswertet, um den Verlauf einer vom Fahrzeug 1 zu durchfahrenden
Fahrstrecke und/oder einen aktuellen Fahrzustand und/oder Umgebungszustand
des Fahrzeugs 1 zu ermitteln und zur Erkennung einer Gefahrensituation
auszuwerten. Eine erste Sensoreinheit 40 ist repräsentiert
beispielsweise ein Umgebungserfassungssystem, das über
Kameras oder andere Sensoren Informationen über die nähere
oder weitere Fahrzeugumgebung erzeugt. Eine zweite Sensoreinheit 42 repräsentiert
beispielsweise ein Kommunikationssystem, das von externen Informationsquellen
beispielsweise Informationen über eine aktuelle Fahrzeugposition, über
aktuelle Gefahrenstellen usw. empfängt. Eine dritte Sensoreinheit 44 repräsentiert
beispielsweise im Fahrzeug 1 angeordnete Sensoren zur Erfassung
von fahrdynamischen Daten und von Informationen über einen
aktuellen Fahrzustand bzw. Fahrzeugzustand. Die Auswerte- und Steuereinheit 5 ermittelt
nach einer erkannten Gefahrensituation einen zeitlichen und/oder
räumlichen Abstand des Fahrzeugs 1 zu einer die
Gefahrensituation verursachenden Gefahrenstelle, wobei verschiedene
Bereitstellungsstufen zur Ausgabe der Warninformationen definiert
sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit 5 in Abhängigkeit
vom zeitlichen und/oder räumlichen Abstand des Fahrzeugs 1 zur
Gefahrenstelle aktiviert. Die einzelnen Bereitstellungsstufen sind
beispielsweise durch vorgegebene Schwellwerte für den zeitlichen
und/oder räumlichen Abstand des Fahrzeugs 1 zur
Gefahrenstelle voneinander getrennt. Erfindungsgemäß gibt
die Auswerte- und Steuereinheit 5 in mindestens einer der
Bereitstellungsstufen die Warninformationen über eine Ambientenbeleuchtung 20 im
Innenraum des Fahrzeugs 1 aus.
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Zur
Darstellung von Informationen im Fahrzeug 1, insbesondere
von sicherheitsrelevanten Warninformationen, wurde im Sinne einer
multisensualen Kommunikationsumgebung eine interaktiv eskalierende
Ausgabe der Warninformationen entwickelt, welche eine direkte Bezugnahme
auf die Steuerhandlungen des Fahrers ermöglicht und ohne
Anpassungen auf die unterschiedlichen Fahrertypen und Anspruchshaltungen
eingeht. Ein Kernstück der erfindungsgemäßen
Anordnung ist der Einsatz der Ambientenbeleuchtung 20 als
neuartiger Kommunikationskanal zum Fahrer.
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Neben
der Ausgabe von ”klassischen” visuellen Warninformationen über
eine optische Anzeigeeinheit 30 im Kombiinstrument und
einen Bildschirm 32 in der Mittelkonsole, nutzt die erfindungsgemäße Anordnung
Rückspiegel 12 und Seitenspiegel 10, 14 zur
Ausgabe von ereignisortbezogenen Warninformationen und setzt zusätzlich
die neuartige Ambientenbeleuchtung 20 zur Ausgabe von ereignisortbezogenen
Warninformationen durch Veränderung der Raumstimmung im
Innenraum des Fahrzeugs 1 ein. Wie aus 1 und 2 bis 7 ersichtlich
ist, umfasst die Ambientenbeleuchtung 20 zu diesem Zweck
mehre im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordnete einstellbare
Leuchteinheiten 21, 22, 23, 24, 25 als
Warninformationsausgabeeinheiten Die Leuchteinheiten 21, 22, 23, 24, 25 sind
beispielsweise an einer linken A-Säule 20 und
einer rechten A-Säule 24 des Fahrzeugs und im
unteren Bereich einer Frontscheibe 3 und/oder einer Seitenscheibe angeordnet.
Die Auswerte- und Steuereinheit 5 stellt Intensität
und/oder Farbgebung und/oder Abmessungen von Leuchtbereichen 22.1, 22.2, 23.1, 23.2, 24.1, 25.1, 25.2, 25.3, 25.4 der
Leuchteinheiten 21, 22, 23, 24, 25 zur
Ausgabe von Warninformationen in Abhängigkeit von der aktuellen
Bereitstellungsstufe ein. Unterstützt wird die Ausgabe
von Warninformationen über die Ambientenbeleuchtung 20 durch
die Ausgabe von tonalen und verbalen Warninformationen über eine
akustische Ausgabeeinheit 34 sowie durch eine Ausgabe von
haptischen Warninformationen über eine haptische Ausgabeeinheit 36,
wobei als akustische Ausgabeeinheit 34 beispielsweise ein
im Fahrzeug 1 angeordnetes Audiosystem verwendet werden
kann, und wobei die haptische Ausgabeeinheit 36 beispielsweise
im Fahrersitz Vibrationen im Bereich der Nieren des Fahrers erzeugt.
Das Zusammenspiel der einzelnen Elemente ist vom Gefährdungspotential
abhängig.
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Ein
wichtiges Ziel der erfindungsgemäßen Anordnung
zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen
ist die bestmögliche Unterstützung des Fahrers
bei der Vermeidung von Gefahrensituationen. Allerdings kann auch
das ambitionierteste Assistenzsystem nichts ausrichten, wenn es
vom Fahrer nicht akzeptiert oder sogar bewusst abgeschaltet wird.
Um dies zu vermeiden, ist die erfindungsgemäße
Anordnung zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen in vorteilhafter Weise so konfiguriert, dass die
Erwartungen weitestgehend erfüllt werden, die ein Fahrer
an eine solche Anordnung stellt. Untersuchungen haben ergeben, dass
Fahrer ausgerechnet in solchen Situationen Assistenz erwarten, die
nur selten Unfälle verursachen. Dies sind vor allem saisonale oder
statistisch unbedeutende Gefahren wie Glatteis, Nebel oder Wildwechsel.
Hingegen führt in der Mehrzahl der ausgewerteten Falle
ein direktes Fehlverhalten der Fahrer, insbesondere eine nicht angepasste Geschwindigkeit,
zu einem Unfall. Orientiert man sich bei der Konzeption der erfindungsgemäßen
Anordnung zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen also rein an den realen Unfallursachen, so würde
die Erwartungshaltung der Fahrer nicht ausreichend erfüllt.
Dabei ist es gerade das Gefühl von Vertrauen in ein System
und sein Versprechen, dem Fahrer Schutz zu bieten, welches maßgeblich
für die Akzeptanz von Bedeutung ist. Somit nutzt der Fahrer
das System dann, wenn es sowohl seine Sicherheit als auch sein Sicherheitsgefühl verstärkt.
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Die
primären Ansprüche an das Fahrerleben sind von
Fahrer zu Fahrer unterschiedlich. Einen generalisierbaren Fahrertypus
gibt es nicht. Psychologische Untersuchungen weisen auf zwei dominante Grundgefühle
von Fahrern während des Autofahrens hin, die sich als zwei
entgegengesetzte Pole auffassen lassen. Zum einen ist dies das „lustvolle
Erleben” und zum anderen ist dies die „Angst vor
Risiken”. Dahinter steht ein Spannungsverhältnis
zwischen einem Autonomie- und einem Assistenzbedürfnis.
Die Stärke der Bedürfnisse ist von Fahrer zu Fahrer
unterschiedlich. Für ein universelles Warnsystem ergibt sich
dadurch ein Spannungsverhältnis aus unterschiedlichen Anforderungen.
So muss insbesondere für die Personen mit einem hohen Autonomiebedürfnis,
wie beispielsweise Raser und frustrierte Fahrer, ein Reaktanzverhalten
durch einen allzu obtrusiven Einsatz vermieden werden. Gleichzeitig
muss jedoch auch für Personen mit einem hohen Assistenzbedürfnis,
wie beispielsweise ängstliche und/oder vorsichtige Fahrer,
ein Sicherheitsgefühl durch frühzeitige Hinweise
und eindeutige Interpretierbarkeit geschaffen werden, da der Fahrer
das System nur dann nutzt, wenn es seinen persönlichen
Fahrstil unterstützt.
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Prinzipiell
dient die erfindungsgemäße Anordnung zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen dem
Fahrer zur Entlastung, da es ihm Stress erspart, der durch unvorhergesehene
Gefahrensituationen entstehen kann. Trotz dieser wichtigen Funktion
versucht der Fahrer, seine kognitive Belastung während
der Fahrt zu minimieren. Denn das Steuern des Fahrzeugs 1 an
sich verlangt von ihm eine hohe Konzentrationsleistung, da er in
dieser komplexen Situation verschiedene Tätigkeiten nahezu
gleichzeitig ausführen muss. Dabei herrscht eine Hierarchie
der Tätigkeiten vor, nach der der Fahrer seine Handlungen
priorisiert. Primäre Tätigkeiten, wie beispielsweise
Beschleunigen, Lenken, Bremsen usw., haben Vorrang vor sekundären
Tätigkeiten wie, Blinken, Scheibenwischer usw., und tertiären
Tätigkeiten, wie beispielsweise Telefonieren, Bedienen
des Navigationsgeräts usw. Würde nun die Belastung
des Fahrers bei der Nutzung des Kommunikationssystems aufgrund von
schlechter Lesbarkeit der Inhalte, schwer interpretierbaren Symbolen
oder unnötiger Ablenkung des Blicks zu hoch sein, würde sich
der Fahrer in bestimmten Situationen dazu entscheiden, das System
nicht zu nutzen oder bewusst nicht zu beachten. Um diesen Formen
der Nichtnutzung durch eine geeignete Gestaltung präventiv
entgegenzuwirken, ist die erfindungsgemäße Anordnung
zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen
so gestaltet, dass es sich in die natürlichen Handlungsabläufe
des Fahrers nahtlos einfügt und daher nur eine minimale
kognitive Belastung erzeugt.
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Ein
personalisiertes Assistenzsystem, welches sich den individuellen
Assistenz- und Autonomiebedürfnissen verschiedener Fahrertypen
anpasst, steigert die Nutzerfreundlichkeit. Allerdings darf sich
ein solches System nur bis zu einem gewissen Grad auf den Fahrer
einstellen, um in jedem Falle rechtzeitig auf Gefahren hinweisen
zu können und damit seiner Präventionsfunktion
gerecht zu werden. Die zwei eben genannten Ziele lassen sich trotz
ihrer graduellen Konkurrenz in ein Regelwerk integrieren. Ein System
welches sich einerseits nach den Präferenzen seines Nutzers
richtet und diesem gleichzeitig eine hohe Fahrsicherheit ermöglicht,
kann durch die nachfolgenden Regeln definiert werden. Je gefährlicher
eine Fahrsituation ist, desto weniger spielen die Nutzerpräferenzen
eine Rolle und desto aufdringlicher ist die Sicherheitskommunikation.
Deshalb wird im Folgenden zunächst eine grobe Unterteilung
der Sicherheitsrelevanz in drei Hauptkategorien vorgenommen.
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Kommunikationsinhalte,
die sich auf potenzielle Gefahrensituationen beziehen, in die der
Fahrer mittelfristig geraten könnte, können als
Informationen bezeichnet werden. Diese Informationen besitzen keine
unmittelbare Sicherheitsrelevanz und werden daher auf bekannte Weise
so kommuniziert, dass sie den Fahrer nur dann erreichen, wenn er
seine Aufmerksamkeit aktiv auf diese Inhalte lenkt. Die Informationen
können vom Fahrer ignoriert werden. Wie aus 2 ersichtlich
ist, wird diese Phase als Informationsphase bezeichnet, während
welcher Informationen mit einer niedrigen Warnintensität
bzw. mit einem niedrigen Warnniveau ausgegeben werden. Wird ein
bestimmter räumlicher und/oder zeitlicher Abstand zwischen
dem Fahrzeug 1 und der Gefahrensituation erkannt, beginnt
die erfindungsgemäße Anordnung den Fahrer zu warnen.
Dies wird in 2 durch den Zeitpunkt TW bestimmt, der die Informationsphase von
der Warnphase trennt. Die Intensität der ausgegebenen Warninformationen
steigt während der Warnphase so lange an, wie der Fahrer
keine Manöver zur Gefahrenabwendung, wie beispielsweise
Abbremsen, Abbiegen usw. einleitet. Tut er dies beispielsweise zum
Zeitpunkt TM, sinkt die Intensität
der ausgegebenen Warninformation entsprechend, wie aus der gepunkteten
Darstellung der Kennlinie ab dem Zeitpunkt TM ersichtlich
ist. Tut er dies nicht, eskaliert die Ausgabe der Warninformationen
weiter bis zur Ausgabe der Alarminformation zum Alarmzeitpunkt TA, wie durch die durchgezogene Kennlinie
in 2 dargestellt wird. Befindet sich der Fahrer in
einer Situation, die eine sofortige Vollbremsung oder Lenkkorrektur
erfordern, um einen Unfall zu vermeiden, wird ihm dies von der erfindungsgemäßen
Anordnung in Form einer Alarmausgabe zum Zeitpunkt TA mitgeteilt.
Der Zeitpunkt TA der Alarmausgabe wird vollautomatisch
berechnet und kann vom Fahrer nicht beeinflusst werden. Die sensorische
Intensität des Alarms ist so hoch, dass der Fahrer sie
in jedem Fall bemerken muss. Alarme können vom Fahrer nicht
ignoriert werden. Durch die Interaktion mit dem Fahrer und den eskalierenden Charakter,
lässt sich die erfindungsgemäße Anordnung
als „interaktiv eskalierendes Kommunikationssystem” bezeichnen.
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Wie
bereits beschrieben wurde, sind bestimmte, vom Fahrer als gefährlich
eingeschätzte Situationen statistisch relativ selten Ursachen
für Unfälle. Dagegen ist sich der Fahrer der Gefährlichkeit mancher
Situationen gar nicht bewusst. Außerdem variiert die Einschätzung
der Gefährlichkeit von Verkehrssituationen entsprechend
der unterschiedlichen Fahrertypen. Zusammenfassend lässt
sich festhalten, dass zwar kein Fahrer in einen Unfall geraten möchte,
eine einheitliche Warnung der Fahrer vor Gefahren jedoch scheinbar
nicht möglich ist. Einen Hinweis zur Lösung des
Problems liefert der Blick auf Situationen kurz vor Unfällen.
Solche Situationen, die sich als der letztmögliche Zeitpunkt
TA einer Reaktion zur Unfallverhütung
mit nur einer Handlungsoption, wie beispielsweise Vollbremsung,
beschreiben lassen, bieten dem Fahrer keinen Spielraum für
Fehler in seinem Verhalten. Wenn er in einer solchen Situation nicht
perfekt reagiert, ist ein Unfall unvermeidbar. Es erscheint als
plausibel, dass kein Fahrer in eine solche Situation mit nur einer
Handlungsoption gelangen will. Führt man eine Ausgabe einer
Warninformation vor dem beschriebenen Zeitpunkt TA ein,
so erweitert sich automatisch der Handlungsspielraum für
den Fahrer: Er hat mehr Zeit, um unfallverhütende Handlungen
einzuleiten. Außerdem sind Fehlhandlungen tolerabel.
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Insgesamt
hat er also mehr Optionen. Es stellt sich nun die Frage nach dem
passenden Zeitpunkt TW für eine
solche Vorverlagerung. Wird zu früh gewarnt, wird die Warnung
vom Fahrer als irrelevant wahrgenommen oder einfach vergessen. Kommt
sie zu spät, hat er keine Handlungsoptionen mehr. Mit dem
Wissen um die unterschiedlichen Sicherheitsbedürfnisse
verschiedener Fahrertypen müsste eine Warnung nicht nur
zu dem bestimmten Zeitpunkt TW, sondern
innerhalb der bestimmten Warnphase erfolgen. Innerhalb dieses Spektrums
lassen sich allerdings sowohl die reale Sicherheit als auch die
gefühlte Sicherheit durch das Warnsystem erhöhen.
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Um
die hohen kognitiven Belastungen des Fahrers während der
Fahrt zu reduzieren, sollten die Zusatzfunktionen der Sicherheitskommunikation
in die Bedienung des Fahrzeugs eingebunden werden. Der erwünschte
Entlastungseffekt des Fahrers wird dadurch erzielt, dass die erfindungsgemäße
Anordnung zur Bereitstellung von gefahrensituationsabhängigen
Warninformationen die Ausgabe der Warninformationen bestmöglich
in bereits bestehende Handlungsabläufe integriert. So werden
beispielsweise gleiche Kommunikationsinhalte ausnahmslos über
denselben Kanal kommuniziert. Dies führt dazu, dass der
Fahrer die Konzentration nicht von der Strasse abwenden muss, um
die Kommunikationsinhalte zu interpretieren. Zudem wird eine ereignisortbezogene
Kommunikation eingesetzt. Durch die ereignisortbezogene Kommunikation
wird die Aufmerksamkeit des Fahrers automatisch in die Richtung
der Gefahr gelenkt. Dadurch lässt sich die Gefahrenwarnung
schneller und intuitiver interpretieren. Zudem wird die Ausgabe
von Warninformationen über die Ambientenbeleuchtung 20 eingesetzt.
Im Gegensatz zur punktuellen Darstellung, wie beispielsweise durch
Warnsymbole oder Icons, verändert die Ausgabe der Warninformationen über
die Ambientenbeleuchtung 20 ganzheitlich die Atmosphäre
im Innenraum des Fahrzeugs 1. Dadurch kann der Fahrer die Warninformation
beiläufig wahrnehmen und interpretieren. Somit wird er
nicht vom Verkehr abgelenkt. Außerdem wird die Informationsdichte
bei Annäherung an die Gefahrstelle reduziert. Durch die
Abnahme der Informationsdichte verringert sich die kognitive Belastung
und ermöglicht daher eine effizientere Reaktion.
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Die
Zielsetzung der interaktiven Eskalation besteht darin, dem Fahrer
in der Warnphase eine Möglichkeit zur Einflussnahme auf
die Intensität der Warninhalte zu ermöglichen.
Wahrend der Abläufe der Informationsausgabe während
der Informationsphase und der Ablauf der Alarmausgabe während der
Alarmphase vorgegeben sind, bezieht sich die erfindungsgemäße
Anordnung während der Warnphase bei der Ausgabe der Warninformationen
auf die Reaktionen des Fahrers.
-
Der
grundsätzliche Mechanismus der „eskalierenden
Warnung” beruht auf dem Vergleich einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit
(Ist) und einer erforderlichen Zielgeschwindigkeit bei Erreichen
der Gefahrensituation (Soll). Je stärker diese beiden Werte
voneinander abweichen, desto stärker fällt auch
die Intensität der Warninformationen aus. Dahinter steht
die universelle Regel, dass eine Erhöhung der Geschwindigkeit
auch zu einer Verlängerung des erforderlichen Bremsweges
führt und sich gleichzeitig die Zeit bis zum Erreichen
der Gefahrenstelle verringert. Da das objektive Gefahrenpotential somit
steigt, steigt auch das Warnniveaus entsprechend an, wie aus 2 ersichtlich
ist. Wird das maximal mögliche Warnniveaus zum Zeitpunkt
TA erreicht, so kommt es zur Alarmausgabe.
Reduziert der Fahrer hingegen die Geschwindigkeit, was in 2 durch
den Zeitpunkt TM repräsentiert
wird, so sinkt auch das Warnniveau bis hin zu einem Minimalniveau
ab, wie durch die gepunktet dargestellte Kennlinie gezeigt wird.
Die erfindungsgemäße Anordnung reagiert also interaktiv
auf die Entscheidungen des Fahrers. Auf diese Weise erhält
der Fahrer eine direkte und kontinuierliche Rückmeldung.
-
Die
erste Warninformation sollte stets zu einem Zeitpunkt TW einsetzen,
bei dem sich das Fahrzeug 1 noch in einem ausreichenden
zeitlichen Abstand zur Gefahrenstelle befindet. Dieser Zeitspanne kann
aus dem Ort der Gefahr, der aktuellen Position des Fahrzeuges 1 und
der momentanen Reisegeschwindigkeit errechnet werden. Welcher Zeitpunkt sich
genau für den Einstieg in die Warnphase eignet, kann empirisch
ermittelt werden. Beachtet werden sollte jedoch, dass das Zeitfenster
bis zum Erreichen der Gefahrenstelle stets gleich gehalten werden
sollte, um dem Fahrer die Interpretation zu erleichtern. Für
die weiteren Ausführungen soll exemplarisch von einem Wert
von 30 Sekunden vor Erreichen der Gefahrenstelle ausgegangen werden,
da hier die Aufmerksamkeitsspanne des Fahrers noch nicht überreizt
wird. Die Bereitstellungsstufen der Warnphase räumen dem
Fahrer ein höheres Autonomiemaß ein. Dies kann
auch dazu führen, dass der Fahrer während den
Bereitstellungsstufen der Warnphase keine Maßnahmen zur
Gefahrenentschärfung trifft. In diesem Fall würde
nach Ausschöpfen aller Eskalationsstufen eine Alarmausgabe
zum Zeitpunkt TA ausgelöst. Das
Auslösen der Alarmausgabe kann jedoch für keinen
Fahrertyp als erwünscht angesehen werden. Während
es für ängstliche und vorsichtige Fahrer ein zusätzliches
Stresspotential darstellt, stellt es für frustrierte Fahrer
und Raser ein objektives Zeichen für ein Fehlverhalten
des Fahrers dar, was auch von Beifahrern wahrgenommen werden kann.
Daher erscheint es wichtig, das Erreichen der höchsten
Eskalationsstufe der Warnphase deutlich als „letzte Warnung” zu
kommunizieren. Für den Fahrer ergibt sich so immer eine
klare Aussage, dass es unweigerlich zur Alarmausgabe kommt, wenn
nicht spätestens jetzt eine Reaktion im Sinne der Zielvorgabe
erfolgt. Der Fahrer behält dadurch selbst hier noch die
Entscheidungshoheit, erhält aber eine erste deutlich nachdrücklichere
Form des Hinweises. Der Zeitpunkt für diese Form der „letzten
Warnung” lässt sich beispielsweise über
einen Schwellwert der Warnintensität (z. B. ab 90%) festlegen.
-
Die
Warnphase muss spätestens dann in die Alarmphase übergehen,
wenn für den Fahrer die letzte Möglichkeit besteht,
dass Fahrzeug 1 noch sicher auf die Zielgeschwindigkeit
abzubremsen. Der Alarmzeitpunkt TA steht
also im direkten Zusammenhang mit dem mathematisch zu ermittelnden
Anhalte- oder Verzögerungsweg. Dieser setzt sich zusammen
aus der Reaktionszeit des Fahrers, der Bremsansprechzeit und der
Verzögerungsleistung in Abhängigkeit zu den Fahrzeugdaten
und der Fahrbahnbeschaffenheit.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen soll
dem Fahrer durch rechtzeitige Ankündigung von Gefahrensituationen
einen erweiterten Handlungsspielraum verschaffen. Es kann jedoch auch
zu Situationen kommen, in denen eine frühzeitige Warnung
nicht möglich ist. Dies sind einerseits Gefahren, die naturgemäß nicht
frühzeitiger erkannt werden können, wie beispielsweise
Seitenkollisionen. Anderseits kann ein Schwellwert von Informationen,
der zur Ausgabe einer Warninformation führt, erst überschritten
werden, wenn das Fairzeug 1 sich bereits in der Gefahrenzone
befindet. Dies kann beispielsweise bei Straßenglätte
auftreten. Die mit dem Schwellwert verglichenen Informationen können
beispielsweise von direkt von den Sensoreinheiten 40, 44 und/oder
durch eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation von der zweiten Sensoreinheit 42 zur
Verfügung gestellt werden. Im ersten Fall ist eine direkte Handlung
des Fahrers zwingend erforderlich. Entsprechend werden die Informationsphase
und die Warnphase übersprungen und der Fahrer direkt durch
eine Alarmausgabe auf die Gefahr hingewiesen. Im zweiten Fall handelt
es sich vom Typ her stets um unspezifische Warnungen, die nach der Systemlogik
nicht zu einer Alarmausgabe eskalieren können. Dies liegt
daran, dass keine klaren Aussagen getroffen werden können,
die beispielsweise das Erreichen einer bestimmten Zielgeschwindigkeit
zu einem bestimmten Zeitpunkt umfassen. Nur dann wäre auch
ein Zeitpunkt für eine Alarmausgabe definierbar. Da der
Fahrer bei Warnungen jedoch normalerweise von einer Vorwarnzeit
von beispielsweise 30 Sekunden vor Erreichen der Gefahrenzone ausgeht, muss
er in dieser Situation zwingend auf die Unmittelbarkeit der Gefahr
hingewiesen werden. Daher wird in diesen Fällen, beispielsweise über
eine besondere Ausgabe einer Warninformation in Form eines Audiohinweises
durch die akustische Ausgabeeinheit 34, der kurzfristige
Handlungsbedarf des Fahrers verdeutlicht.
-
Nachfolgend
werden unter Bezugnahme auf 3 bis 7 verschiedene
Szenarien beschrieben, die das Zusammenspiel der Einzelkomponenten der
erfindungsgemäßen Anordnung zur Bereitstellung
von gefahrensituationsabhängigen Warninformationen zeigen.
-
Nähert
sich das Fahrzeug 1 während der Informationsphase
einer potenziellen Gefahrensituation in mittlerer Entfernung, so
wird diese Information dem Fahrer zunächst als Warnsymbol 33 auf
dem Bildschirm 32 eines Navigationsgerätes in
der Mittelkonsole angezeigt, wobei das Warnsymbol 33 beispielsweise
als Piktogramm eines Verkehrszeichens im Streckenverlauf dargestellt
wird. Da diese Information keine unmittelbare Relevanz für
das aktuelle Verkehrsgeschehen besitzt, kann sie vom Fahrer wahrgenommen
oder ignoriert werden. Um sie wahrzunehmen, muss er bewusst auf
den Bildschirm 32 des Navigationsgerätes schauen.
Genau so gut kann er die Information aber auch ignorieren, indem
er zum Beispiel nicht auf den Bildschirm schaut oder die Routenführung
ausgeblendet hat. Diese Art der Darstellungsweise bedient sowohl
die Assistenz- als auch die Autonomiebedürfnisse der unterschiedlichen
Fahrertypen und Fahrsituationen gleichermaßen gut. In jedem
Fall setzt ab einer gewissen Annäherung an die Gefahrensituation
zum Zeitpunkt TW die Warnphase der erfindungsgemäßen
Anordnung ein. Diese beginnt etwa dreißig Sekunden vor
Erreichen der die Gefahrensituation repräsentierende Gefahrenstelle
mit der so genannten Initialwarnung, welche durch Ausgabe einer
ersten Warninformation die Aufmerksamkeit des Fahrers für
kurze Zeit auf die potenzielle Gefahr lenkt. Hierzu kann beispielsweise auf
der optischen Anzeigeeinheit 30 im Kombiinstrument ein
Warnsymbol 31 für einen Moment großflächig
ausgegeben werden. Das Warnsymbol 31 kann beispielsweise
gleich dem Warnsymbol 33 sein, das schon auf dem Navigationsbildschirm 32 ausgegeben
wurde, um die Art der Gefahrenquelle zu verdeutlichen. Unterstützt
wird die visuelle Darstellung beispielsweise simultan durch einen
kurzen Warnton und eine darauf folgende Audio-Ansage, welche von der
akustischen Ausgabeeinheit 34 ausgegeben werden. Die Audio-Ansage
besteht beispielsweise aus einem Wort, das sich aus der Gefahrenursache
und dem 'Appendixwarnung' zusammensetzt, beispielsweise „Glättewarnung” oder „Hinderniswarnung”.
-
Nach
dieser kurzen Initialwarnung setzt die Phase der Ausgabe von Warninformationen
während der Warnphase über die Ambientenbeleuchtung 20 ein.
Das großflächige Warnsymbol 31 in der
optischen Anzeigeeinheit 30 im Kombiinstrument wird minimiert
und gleichzeitig beginnt, wie aus 3 ersichtlich
ist, eine erste Leuchteinheit 25 am unteren Rahmen der
Frontscheibe 3 an einem ersten Leuchtbereich 25.1,
der beispielsweise die gesamte Länge der ersten Leuchteinheit 25 umfasst,
mit einer niedrigen Intensität in einem ersten Farbton,
beispielsweise in einem Orangeton, zu leuchten. Durch das veränderte
Ambiente im Innenraum des Fahrzeugs 1 wird der Fahrer ohne
aktiv seine Aufmerksamkeit zu beanspruchen dezent daran erinnert,
dass er sich der potenziellen Gefahrensituation nähert.
Dieser Zustand stellt eine Grundwarninformation und damit ein unteres
Skalenende der interaktiv eskalierenden Warninformationen dar. Die
Ausgabe der Warninformation wird erst beendet, nachdem die Gefahrensituation
passiert wurde. Durch sein Fahrverhalten kann der Fahrer die Eskalationsstufe
der Warninformationen und damit die Art der Kommunikation interaktiv beeinflussen.
Steigert er das Gefahrenpotenzial beispielsweise durch eine nicht
angepasste Geschwindigkeit, so wird dies durch ein visuelles Ansteigen des
Gefahrenpegels illustriert: Nun beginnen zusätzlich zur
ersten Leuchteinheit 25 im unteren Bereich der Frontscheibe 3 auch
eine zweite und dritte Leuchteinheit 22, 23, die
am Rand der linken bzw. rechten A-Säule 2, 4 zur
Frontscheibe 3 angeordnet sind, jeweils mit einem vom unteren
Rand der Frontscheibe 3 aufsteigenden Leuchtbereich 22.1, 23.1 in einem
vorgegebenen zweiten Farbton, beispielsweise in Rot, zu leuchten,
wie aus 4 ersichtlich ist. Die Abmessungen
der Leuchtbereiche 22.1, 23.1 werden von der Auswerte-
und Steuereinheit 5 in Abhängigkeit vom Gefahrenpotential
eingestellt. Verringert der Fahrer jetzt die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs und damit das Gefahrenpotential, verkleinert die Auswerte-
und Steuereinheit 5 als Rückmeldung an den Fahrer
die Länge der Leuchtbereiche 22.1, 23.1 der
zweiten und dritten Leuchteinheit 22, 23.
-
Wie
aus 5 ersichtlich ist, wird die Eskalationsskala am
oberen Ende durch den höchsten Punkt der an den A-Säulen 2, 4 angeordneten
zweiten bzw. dritten Leuchteinheit 22, 23 begrenzt,
wobei der Leuchtbereich 22.1 der zweiten Leuchteinheit 22 in
diesem Zustand die gesamte Länge der zweiten Leuchteinheit 22 umfasst,
und wobei der Leuchtbereich 23.1 der dritten Leuchteinheit 23 in
diesem Zustand die gesamte Länge der dritten Leuchteinheit 23 umfasst.
Erreicht die Warnintensität diesen Punkt, setzt automatisch
die so genannte letzte Warnung ein. Dieser Punkt entspricht beispielsweise
90% des maximal möglichen Warnniveaus. Um dem Fahrer die
unmittelbare Nähe zur von ihm unerwünschten Alarmausgabe
zu verdeutlichen, verändert die Auswerte- und Steuereinheit 5 den
ersten Farbton des vom ersten Leuchtbereich 25.1 der ersten
Leuchteinheit 25 abgestrahlten Lichts auf den zweiten Farbton, der
von den Leuchtbereichen 22.1, 23.1 der beiden an
den A-Säulen 2, 4 angeordneten Leuchteinheiten 22, 23 abgestrahlt
wird. Die visuelle Darstellung wird zusätzlich durch eine
haptische Warnsignalausgabe ergänzt. So bringt die haptische
Ausgabeeinheit 36 den Sitz des Fahrers im Bereich seiner
Nieren zum Vibrieren. Reagiert der Fahrer auch nicht auf die Ausgabe
der letzten Warninformation, aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 5 zum
Alarmzeitpunkt TA zusätzlich die
akustische Ausgabeeinheit 34, die einen lauten Ton ausgibt.
In diesem Moment wird der Fahrer auf drei Sinneskanälen
gleichzeitig mit maximaler Intensität auf die unmittelbare
Unfallgefahr hingewiesen und einer nicht zu ignorierenden Ausgabe
von Warninformationen ausgesetzt. Die Informationsdichte ist dabei
nur sehr gering, so dass der Fahrer ähnlich dem klassischen
Reiz-Reaktions-Schema intuitiv und automatisch auf die Situation
reagieren kann. Die in 3 bis 5 dargestellten
Szenarien repräsentieren beispielsweise eine Annährung
des Fahrzeugs 1 an eine Gefahrenstelle, wie ein Stauende,
einen Unfall usw., die einen Frontalaufprall mit einem Hindernis
repräsentieren.
-
Wie
aus 6 ersichtlich ist, kann bei einer Annährung
des Fahrzeugs 1 an eine Ampelanlage als potentielle Gefahrenquelle
die erste Leuchteinheit 25 mehrere einzelne Leuchtbereiche 25.2, 25.3, 25.4 aufweisen,
die jeweils eine Ampel in eine mögliche Fahrtrichtung repräsentieren.
So repräsentiert beispielsweise ein zweiter Leuchtbereich 25.2 der
ersten Leuchteinheit 25 eine Ampel für eine linke
Abbiegespur, ein dritter Leuchtbereich 25.3 der ersten Leuchteinheit 25 repräsentiert
beispielsweise eine Ampel für eine Geradeausspur und ein
vierter Leuchtbereich 25.4 der ersten Leuchteinheit 25 repräsentiert
beispielsweise eine Ampel für eine rechte Abbiegespur.
Die Auswerte- und Steuereinheit 5 kann diese Leuchtbereiche 25.2, 25.3, 25.4 beispielsweise
mit den korrespondierenden Farben der aktuellen Farbausgabe der
Ampelschaltung ansteuern. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 die
Intensität des von den Leuchtbereichen 25.2, 25.3, 25.4 abgestrahlten
Lichts in Abhängigkeit vom Zustand bzw. der Farbausgabe
der korrespondierenden Ampel einstellen, wobei die Leuchtbereiche 25.2, 25.3, 25.4 dann
mit einer hohen Intensität betrieben werden, wenn eine
korrespondierende Ampel Rotlicht anzeigt. Zudem können
die drei Leuchtbereiche 25.2, 25.3, 25.4 eine
Annährung des Fahrzeugs 1 an ein Stoppschild als
potentielle Gefahrenquelle 1 anzeigen. In diesem Fall werden
die drei Leuchtbereiche 25.2, 25.3, 25.4 jedoch
synchron geschaltet, um dem Fahrer eine Unterscheidung zu einer
Annäherung an eine Ampelanlage zu ermöglichen.
-
Wie
aus 7 ersichtlich ist, steuert die Auswerte- und Steuereinheit 5 den
Leuchtbereich 23.1 der dritten Leuchteinheit 23 und
einen Leuchtbereich 24.1 einer am Rand zur Seitenscheibe
an der rechten A-Säule 4 des Fahrzeugs 1 angeordneten
vierten Leuchteinheit 24 jeweils über die gesamte
Länge der jeweiligen Leuchteinheit 23, 24 an,
um den Fahrer durch diese ausgegebene Alarminformation über eine
erkannte bevorstehende Seitenkollision von rechts zu alarmieren.
Analog kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 für
eine nicht dargestellte Ausgabe einer Alarminformation den Leuchtbereich 22.1 der zweiten
Leuchteinheit 22 und einen Leuchtbereich einer am Rand
zur Seitenscheibe an der linken A-Säule 2 des
Fahrzeugs 1 angeordneten fünften Leuchteinheit 21 jeweils über
die gesamte Länge der jeweiligen Leuchteinheit 21, 22 ansteuern,
um den Fahrer über eine erkannte bevorstehende Seitenkollision von
links zu alarmieren. Der Erkennung einer Seitenkollision geht keine
Warnphase der Alarmphase voran, da die zur Verfügung stehende
Zeitspanne in der Regel zu kurz ist.
-
Zudem
kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 bei einem erkannten
toten Winkel links des Fahrzeugs 1 während der
Warnphase ein Audiosignal zur Warnankündigung sowie eine
gesprochene Warninformation über die akustische Ausgabeeinheit ausgeben
und/oder eine optische Warninformation über eine optische
Ausgabeeinheit 10.1 am linken Außenspiegel 10 ausgeben.
Versucht der Fahrer trotzdem das Fahrzeug nach links zu bewegen,
kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 als auszugebende Alarminformation
zusätzlich einen Leuchtbereich einer nicht dargestellten
Leuchteinheit am linken Türholm und/oder den Leuchtbereich
der fünften Leuchteinheit 21 an der linken A-Säule 2 aktivieren.
Analog kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 bei einem
erkannten toten Winkel rechts des Fahrzeugs 1 während
der Warnphase ein Audiosignal zur Warnankündigung sowie
eine gesprochene Warninformation über die akustische Ausgabeeinheit
ausgeben und/oder eine optische Warninformation über eine optische
Ausgabeeinheit 14.1 am rechten Außenspiegel 14 ausgeben.
Versucht der Fahrer trotzdem das Fahrzeug nach rechts zu bewegen,
kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 als auszugebende Alarminformation
zusätzlich einen Leuchtbereich einer nicht dargestellten
Leuchteinheit am rechten Türholm und/oder den Leuchtbereich 24.1 der
vierten Leuchteinheit 24 an der rechten A-Säule 4 aktivieren. Der
Erkennung eines toten Winkels geht der Warnphase keine Informationsphase
voran, so dass wie beschrieben zur Verdeutlichung der Gefahrensituation
die gesprochene Warninformation ausgegeben wird.
-
Außerdem
kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 bei einer erkannten
Annäherung eines Objekts an das Fahrzeug 1 in
Abhängigkeit von der Annäherungsrichtung verschiedene
optische Ausgabeeinheiten 10.1, 12.2, 14.1 in
den Fahrzeugspiegeln 10, 12, 14 entsprechend
ansteuern. Bei einer erkannten Annäherung eines Objekts
an das Fahrzeug 1 von links, steuert die Auswerte- und
Steuereinheit 5 beispielsweise die optische Ausgabeeinheit 10.1 des linken
Außenspiegels 10 zur Ausgabe einer optischen Warninformation
an. Bei einer erkannten Annäherung eines Objekts an das
Fahrzeug 1 von hinten, steuert die Auswerte- und Steuereinheit 5 beispielsweise
eine optische Ausgabeeinheit 12.1 am Innenspiegel 12 des
Fahrzeugs zur Ausgabe einer optischen Warninformation an. Bei einer
erkannten Annäherung eines Objekts an das Fahrzeug 1 von rechts,
steuert die Auswerte- und Steuereinheit 5 beispielsweise
die optische Ausgabeeinheit 14.1 des rechten Außenspiegels 14 zur
Ausgabe einer optischen Warninformation an. Zudem kann die Auswerte-
und Steuereinheit 5 jeweils ein Audiosignal zur Warnankündigung
sowie eine gesprochene Warninformation über die akustische
Ausgabeeinheit 34 ausgeben. Eine Alarmausgabe ist bei einer
erkannten Annäherung an das Fahrzeug nicht vorgesehen, außer
wenn die erkannte Annäherung eines Objekts in eine erkannte
Seitenkollision übergeht.
-
Des
Weitern kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 als potentielle
Gefahrenstellen erkannte Straßenzustände, wie
Glatteis, Aquaplaning, die während der Informationsphase
vom Bildschirm 32 des Navigationssystems ausgegeben werden,
dem Fahrer während der Warnphase als Audiosignal zur Warnankündigung
sowie als gesprochene Warninformation über die akustische
Ausgabeeinheit 34 und/oder als optische Warninformation über
die optische Anzeigeeinheit 30 des Kombiinstruments ausgeben.
Als Eskalationsstufe kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 zusätzlich
eine optische Warninformation über den ersten Leuchtbereich 25.1 der
ersten Leuchteinheit 25 ohne Eskalationspegel an den A-Säulen 2, 4 ausgeben.
Eine Alarmausgabe ist in diesem Fall jedoch ebenfalls nicht vorgesehen.
-
Die
vorliegende Erfindung kann als Verfahren, Vorrichtung, Computerprogramm
und/oder als Computerprogrammprodukt realisiert werden. Entsprechend
kann die vorliegende Erfindung vollständig als Hardware
und/oder als Software und/oder als Kombination aus Hardware- und/oder
Softwarekomponenten ausgeführt werden. Zudem kann die vorliegende
Erfindung als Computerprogrammprodukt auf einem computernutzbaren
Speichermedium mit computerlesbarem Programmcode ausgeführt
werden, wobei verschiedene computerlesbare Speichermedien wie Festplatten,
CD-ROMs, optische oder magnetische Speicherelemente usw. benutzt
werden können.
-
Die
computernutzbaren oder computerlesbaren Medien können beispielsweise
elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische Infrarot- oder
Halbleitersysteme, Vorrichtungen, Geräte oder Verbreitungsmedien
umfassen. Zudem können die computerlesbaren Medien eine
elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare
Computerdiskette, einen Speicher mit direktem Zugriff (RAM), einen
Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren und programmierbaren
Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flashspeicher, eine optischen Leitung
und eine tragbare CD-ROM umfassen. Das computernutzbare oder das
computerlesbare Medium kann sogar Papier oder ein anderes geeignetes
Medium sein, auf welchem das Programm geschrieben ist, und von welchem
es, beispielsweise durch einen optischen Abtastvorgang des Papiers oder
des anderen Mediums elektrisch erfassbar ist, dann kompiliert, interpretiert
oder falls erforderlich auf andere Weise verarbeitet und dann im
Computerspeicher gespeichert werden kann.
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- linke
A-Säule
- 3
- Frontscheibe
- 4
- rechte
A-Säule
- 5
- Auswerte-
und Steuereinheit
- 10
- linker
Außenspiegel
- 10.1,
12.1, 14.1
- optische
Signalausgabeeinheit
- 12
- Innenspiegel
- 14
- rechter
Außenspiegel
- 20
- Ambientenbeleuchtung
- 21,
22, 23, 24, 25
- Leuchteinheit
- 22.1,
23.1, 24.1
- Leuchtbereich
- 25.1,
25.2. 25.3, 25.4
- Leuchtbereich
- 30
- optische
Anzeigeeinheit
- 31
- Warnsymbol
- 32
- Bildschirm
- 33
- Warnsymbol
- 34
- akustische
Ausgabeeinheit
- 36
- haptische
Ausgabeeinheit
- 40,
42, 44
- Sensoreinheit
- TW
- Startzeitpunkt
der ersten Warnphase
- TM
- Startzeitpunkt
der zweiten Warnphase
- TA
- Alarmzeitpunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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