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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warnen eines Kraftfahrzeugs
bei einer Verzögerung eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung betrifft weiter eine Verzögerungswarnvorrichtung
an einem Kraftfahrzeug.
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Derzeit übliche
Bremslichter, die beispielsweise in Form zweier seitlich an einem
Fahrzeugheck angeordneter Bremsleuchten und einer hoch gesetzten,
häufig als Leuchtbalken ausgeführten Bremsleuchte
vorhanden sind, leuchten während einer Betätigung
des Bremspedals völlig undifferenziert auf. Beispielsweise
leuchten sie auch dann, wenn das Fahrzeug gar nicht verzögert,
z. B. bei sehr schwachem Betätigen des Bremspedals, oder
bei Betätigen des Bremspedals bei stehendem Fahrzeug. Sie leuchten
dagegen nicht auf, wenn das Fahrzeug beim Gaswegnehmen oder Rückschalten
in einen niedrigeren Gang verzögert. Somit sind die herkömmlichen
Bremsleuchten lediglich ein System zum undifferenzierten Warnen
eines nachfolgenden Fahrzeugs vor einer möglichen Verzögerung
des vorausfahrenden Fahrzeugs. Ein angepasstes Bremsen des nachfolgenden
Fahrzeugs erfordert hohe Aufmerksamkeit und ein gewisses Maß an
Erfahrung des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs. Andernfalls kommt
es insbesondere bei hoher Verkehrsdichte und unruhigem Verkehr zu
Ziehharmonika-Effekten, die wiederum zu Auffahrunfällen
führen. Lästig ist auch das Aufleuchten der Bremsleuchten
bei stehendem Fahrzeug, wodurch die Insassen eines nachfolgenden
Fahrzeugs in unangenehmer Weise geblendet werden.
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In
der
EP 0 611 679 B1 ist
eine Verzögerungswarnanlage beschrieben, mit der die geschilderten
Probleme gelöst oder zumindest vermindert werden. Bei dieser
bekannten Verzögerungswarnanlage wird bei verzögerndem
Fahrzeug ein Gefahrenwert anhand eines Algorithmus berechnet, innerhalb dessen
die augenblickliche Verzögerung des Fahrzeugs in dritter
Potenz integriert wird. Der Gefahrenwert wird in logarithmischem
Maßstab visualisiert, beispielsweise indem einzelne Leuchtdioden
der hoch gesetzten dritten Bremsleuchte von außen nach
innen mit zunehmendem Gefahrenwert aufleuchten, bis schließlich
die gesamte hoch gesetzte Bremsleuchte aufleuchtet und bei sehr
hohen Gefahrenwerten zusätzlich blinkt. Damit nach einer
starken Verzögerung weiterhin eine noch bestehende Gefahr signalisiert
wird, erlischt die dritte Bremsleuchte nach dem Ende der Verzögerung
nicht sofort, sondern innerhalb einer von der Höhe des
Gefahrenwertes abhängigen Zeitdauer.
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Eine
Eigenart der bekannten Verzögerungswarnanlage liegt darin,
dass zu Beginn einer Verzögerung die hoch gesetzte dritte
Bremsleuchte schwächer aufleuchtet als bei konventionellen
Verzögerungswarnanlagen, bei denen die hoch gesetzte dritte
Bremsleuchte jeweils zusammen mit den seitlichen Bremsleuchten voll
aufleuchtet. Dadurch besteht bei dem sogenannten Integralbremslicht
der
EP 0 611 679 B1 gegenüber
konventionellen Systemen eine gewisse Unterwarnung, die einzelne
Hersteller davon abhält, eine zeitgemäße
Verzögerungswarnanlage gemäß der
EP 0 611 679 B1 einzusetzen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein praxisgerechtes und zur
Vermeidung von Auffahrunfällen geeignetes Verfahren sowie
eine Verzögerungswarnanlage zu dessen Durchführung
zu schaffen.
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Der
das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Unteransprüche 2 bis 7 sind auf vorteilhafte Durchführungsformen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
gerichtet.
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Der
Anspruch 8 kennzeichnet den grundsätzlichen Aufbau einer
erfindungsgemäßen Verzögerungswarnanlage.
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Die
Ansprüche 9 bis 11 sind auf vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Verzögerungswarnanlage
gerichtet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise
und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
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In
den Figuren stellen dar:
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1 eine
schematische Darstellung einer bezüglich ihrer Hardware-Komponenten
an sich bekannten Verzögerungswarnvorrichtung; und
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2 Beispiele
für Signalbilder.
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Gemäß 1 weist
ein Kraftfahrzeug 30 eine aus einzelnen Leuchtelementen,
vorzugsweise Leuchtdioden zusammengesetzte hoch gesetzte Bremsleuchte 32 in
Form eines Leuchtbalkens und jeweils an einer Seite des Fahrzeugs
angeordnete Bremsleuchten 34 und 36 auf. Die als
Leuchtbalken ausgebildete, hoch gesetzte Bremsleuchte 32 enthält eine
Ansteuereinheit 38 mit einem Anschluss an eine als Doppelpfeil
angedeutete Signalleitung 40. Über die Ansteuereinheit 38 sind
die einzelnen Leuchtdioden der hoch gesetzten Bremsleuchte 32 einzeln
ansteuerbar. Der Leuchtbalken 32 erstreckt sich vorteilhafterweise
in Fahrzeugquerrichtung und ist symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet.
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Die
seitlichen Bremsleuchten 34 und 36 sind mit Anschlussleitungen 42 und 44 versehen.
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Zur
Erfassung der Drehzahlen der Räder des Fahrzeugs 30 sind
Drehzahlsensoren 46 mit Ausgangsleitungen 48 vorgesehen.
Ein Bremspedal 50 enthält einen Bremspedalsensor 52 mit
einer Ausgangsleitung 54.
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Eine
elektronische Steuereinrichtung 56 enthält in
an sich bekannter Weise einen Mikroprozessor mit Programm- und Datenspeichern.
Die Drehzahlsensoren 46 und der Bremspedalsensor 52 sind mit
Eingängen der Steuereinrichtung 56 verbunden. Ausgänge
der Steuereinrichtung 56 sind mit den seitlichen Bremsleuchten 42 und 44 sowie
der hoch gesetzten dritten Bremsleuchte 32 bzw. deren Ansteuereinheit 38 verbunden.
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Aufbau
und Funktion der bisher beschriebenen Verzögerungswarnvorrichtung
sind an sich bekannt und entsprechen beispielsweise der in der europäischen
Patentschrift
EP 0
611 679 B1 beschriebenen Verzögerungswarnanlage.
Die Funktion wird im Folgenden daher nur kurz beschrieben:
Sobald
das Bremspedal
50 betätigt wird, wird in der Steuereinrichtung
56 ein
Gefahrenwert G nach folgender Formel berechnet:
- t0
- der Zeitpunkt ist,
zu dem das Bremspedal betätigt wird;
- t1
- der Zeitpunkt ist,
zu dem die Verzögerung des Fahrzeugs auf 0 zurückgeht;
und
- a
- die augenblickliche
Verzögerung in m/s2 des Fahrzeugs
ist.
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Je
nach Stärke und Zeitverlauf der Verzögerung nimmt
der Gefahrenwert G Werte zwischen beispielsweise 0 und 1000 an.
Eine derartige Spreizung einer Anzeige des Gefahrenwertes ist nicht
sinnvoll und kaum möglich. Deshalb wird der Gefahrenwert im
logarithmischen Maßstab visualisiert und entsprechend der
Anzahl der in der Bremsleuchte 32 enthaltenen Dioden in
unterschiedliche Stufen eingeteilt.
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2 verdeutlicht
die Verhältnisse:
Im Beispiel der 2 enthält
die hoch gesetzte Bremsleuchte 32 dreißig Dioden.
Der Gefahrenwert G, der in der rechten Säule neben dem
Matrixfeld der 2 dargestellt ist, wird in fünfzehn
Stufen (halbe Anzahl der Dioden) eingeteilt, wobei in Stufe 1 (Gefahrenwert
0,5) nur die beiden äußeren seitlichen Dioden
der Bremsleuchte 32 leuchten. Mit zunehmender Gefahrenwertstufe
leuchtet jeweils eine weitere, weiter innen liegende Diode. Beim
Gefahrenwert 4, 3, entsprechend der Stufe 5, leuchten jeweils fünf
Dioden. Beim Gefahrenwert 25 (Stufe 10) leuchten jeweils zehn Dioden.
Beim Gefahrenwert 90 entsprechend der Stufe 15 leuchtet der gesamte
Diodenbalken, d. h. die gesamte Bremsleuchte 32. Bei weiter zunehmendem
Gefahrenwert werden weitere Stufen aktiviert, in denen allerdings
keine weiteren Dioden leuchten, sondern der gesamte Leuchtenbalken
mit zunehmender Frequenz blinkt, bis beim Gefahrenwert 1000 die
Stufe 19 erreicht wird, in der der Balken mit 7 Hz blinkt. Wenn
der Gefahrenwert über 1000 ansteigt (Bremsungen mit sehr
hoher Verzögerung aus hoher Geschwindigkeit), wird dies
nicht in Form einer weiteren Stufe visualisiert, sondern der Gefahrenwert
wird lediglich gespeichert.
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Sobald
die Verzögerung beendet ist, vorzugsweise auf 0 zurückgeht,
wird der Gefahrenwert in der Steuereinrichtung 56 beispielsweise
entsprechend der Formel tL = ν0·G/5000 innerhalb der Zeitdauer
tL linear auf 0 vermindert. Dabei ist v0 die Geschwindigkeit, die das Fahrzeug zu
Beginn der Verzögerung hatte. Der entsprechend der vorgenannten Formel
zeitlich abnehmende Gefahrenwert wird, wie in 2 dargestellt,
visualisiert, so dass bei starken Bremsungen der Leuchtbalken von
innen nach außen zunehmend verlöscht. Die gefüllten
Kreise in 2 stellen leuchtende Dioden
dar. Die nicht ausgefüllten Kreise stellen nicht leuchtende
Dioden dar.
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Wenn
beim Bremsen ein ABS-System in Funktion tritt, wird dies in der
Steuereinrichtung 56 mit einer Maximal-Verzögerung
von 10 m/s2 gewertet.
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Bei
der beispielhaft genannten Parametrierung leuchtet der gesamte Leuchtbalken
(Stufe 15) bei Notbremsungen oder auch bei aktivem ABS-System bereits
nach 0,09 Sekunden auf. Nach 0,12 Sekunden setzt bereits ein Blinken
(Stufe 16) ein.
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Eine
Eigenart des beschriebenen Systems liegt darin, dass bei niedrigen
Gefahrenwerten und entsprechend geringen Stufen nur die äußeren Leuchten
des Leuchtbalkens leuchten, was die Aufmerksamkeit des Fahrers eines
nachfolgenden Fahrzeugs gegenüber dem Aufleuchten des gesamten Leuchtbalkens
u. U. nur schwacher anzieht, obwohl die äußeren
Bremsleuchten 42 und 44 in üblicher Weise
sofort bei Betätigen der Bremse voll aufleuchten.
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Um
zu Beginn eines Brems- oder Verzögerungsvorgangs die Aufmerksamkeit
eines nachfolgenden Fahrers in gewohnter Weise voll zu erregen, leuchtet
die Bremsleuchte 32 erfindungsgemäß bei Betätigen
des Bremspedals gleichzeitig mit den äußeren Bremsleuchten 34, 36 auf,
allerdings nur kurzzeitig, beispielsweise während einer
Zeitdauer von weniger als 1 Sekunde, bevorzugt weniger als einer halben
Sekunde, um dann in die geschilderte Visualisierung überzugehen,
in der das Signalbild des Leuchtbalkens einem nachfolgenden Fahrzeug
direkt die Gefahr signalisiert, die von der Bremsung des vorher
fahrenden Fahrzeugs ausgeht. Das Ausmaß, in dem der Leuchtbalken
leuchtet, ist ein direktes Zeichen für die notwendige Bremsbetätigung
des nachfolgenden Fahrzeugs. In der Gefahrenstufe 1 ist fast keine
Bremsbetätigung erforderlich. Die weiteren Stufen erfordern
eine zunehmend stärkere Bremsbetätigung, bis in
den Stufen über 15 eine starke Bremsbetätigung
erforderlich ist.
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Eine
Visualisierung eines wie geschildert ermittelten Gefahrenwertes
beispielsweise anhand der in 2 verdeutlichten
Signalbilder ermöglicht somit ein voll angepasstes Bremsen
eines nachfolgenden Fahrzeugs, wobei die kurzzeitig zu Beginn der
Bremsung aufleuchtende Diodenleiste Aufmerksamkeit an sich zieht
und anschließend dem nachfolgenden Fahrer visualisiert,
wie stark er zu bremsen hat. Auf diese Weise wird für den
nachfolgenden Fahrer ein entspanntes Fahren, auch bei schwierigen
Witterungs- und Straßenverhältnissen ermöglicht,
wodurch das Fahren weniger angespannt und dadurch ermüdungsfreier
wird und Auffahrunfälle vermieden werden.
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Zusammenfassend
ist das Signalbild der hoch gesetzten dritten Bremsleuchte 32,
die als Leuchtbalken bzw. Diodenleiste ausgebildet ist, wie folgt:
Unmittelbar
beim Betätigen des Bremspedals leuchten die seitlichen
Bremsleuchten 34 und 36 sowie die hoch gesetzte
dritte Bremsleuchte 32 auf, wobei das durch die Betätigung
des Bremspedals ausgelöste Aufleuchten des Leuchtbalkens
bzw. der Diodenleiste nur kurzzeitig ist, beispielsweise kürzer
ist als die Reaktionszeit eines durchschnittlichen Fahrers, die beispielsweise
bei 0,3 Sekunden liegt. Während die seitlichen Bremsleuchten 34 und 36 bei
einer weiter andauernden Betätigung des Bremspedals konstant weiter
leuchten, leuchtet die Diodenleiste abhängig vom online
errechneten Gefahrenwert auf. Wenn zum Ende einer Bremsbetätigung,
beispielsweise ein Gefahrenwert von 4,3 erreicht wird, leuchten
nur die jeweils fünf äußeren Dioden auf,
was dem nachfolgenden Fahrzeug eine geringe Gefahr signalisiert, die
zur Vermeidung eines Auffahrunfalls nur eine geringe Bremsbetätigung
erfordert. Bei starken Bremsungen wird der Gefahrenwert 90 innerhalb
einer unter der Reaktionszeit liegenden Zeitdauer erreicht, so dass
die Diodenleiste praktisch durchgehend insgesamt aufleuchtet. Wenn
die Bremsung dazu führt, dass der Gefahrenwert nur langsam
ansteigt, um schließlich den Gefahrenwert 90 zu erreichen,
werden die einzelnen Zeilen der Matrix gemäß 2 von oben
nach unten sukzessive erreicht, so dass der Leuchtbalken bzw. die
Diodenleiste von außen nach innen zunehmend aufleuchtet,
bis sie insgesamt leuchtet und bei noch höheren Gefahrenwerten blinkt.
Bei Beendigung eines Bremsvorgangs endet beispielsweise das Leuchten
der äußeren Bremsleuchten, während die
Diodenleiste gemäß 2 von unten
nach oben ihr Signalbild entsprechend dem abnehmenden Gefahrenwert ändert
und dann vollständig erlischt.
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Die
beispielhaft geschilderte Ausführungsform der Verzögerungswarnanlage
kann vielfältig abgeändert werden. Die Visualisierung über
die Diodenleiste ist nur ein Beispiel. Es kann auch beispielsweise
zusätzlich oder ausschließlich die Größe
der Leuchtfläche der seitlichen Bremsleuchten entsprechend
dem Gefahrenwert verändert werden.
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Damit
bei dauerhaften sehr leichten Verzögerungen, beispielsweise
bei einer Bergabfahrt, keine visuelle Überwarnung entsteht,
kann bereits während der Berechnung des Gefahrenwertes
der Integration einer Abklingfunktion überlagert werden,
die dazu führt, dass der Gefahrenwert bei andauernder sehr
schwacher Bremsung kaum ansteigt oder sogar konstant bleibt.
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Des
weiteren kann zur Berechnung des Gefahrenwertes der Bremsdruck herangezogen
werden, sofern dieser ein Maß für die Fahrzeugverzögerung
ist.
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Der
Gefahrenwert kann auch anders als angegeben berechnet werden, beispielsweise
durch Berücksichtigung der augenblicklichen Verzögerung mit
anderen als der dritten Potenz, mit zusätzlicher additiver
oder multiplikativer Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit
usw.
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Die
seitlichen Bremsleuchten 34, 36 und/oder die dritte
Bremsleuchte 32 können anstelle bei Betätigung
des Bremspedals aufleuchten, sobald das Fahrzeug verzögert.
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Weiter
kann die Verzögerungswarnanlage durch entsprechende Ausbildung
der Steuereinrichtung 56 derart ausgebildet sein, dass
bei Betätigung des Bremspedals und stillstehendem Fahrzeug
keine der genannten Leuchten aufleuchtet.
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Während
des Nachleuchtens der Bremsleuchte 32 nach einer starken
Abbremsung, in welchem Falle von dem stark verzögerten
oder stillstehenden Fahrzeug weiter hin eine Gefahr für
nachfolgende Fahrzeuge ausgeht, können auch die seitlichen
Bremsleuchten 42 und 44 ebenfalls leuchten.
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Die
Steuereinrichtung 56 kann Signale weiter verarbeiten, die
von anderen Steuergeräten und Fahrzeugrechnern kommen,
beispielsweise ein ABS-Signal, das von einem ABS-Rechner kommt, die
Fahrzeugverzögerung in Form eines Differenzials des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals
usw. Die Anschlussleitungen 42 und 44 der seitlichen
Bremsleuchten 34 und 36 können ähnlich
wie die Leitung 38 reine Datenleitungen sein, die in den
seitlichen Bremsleuchten enthaltene Ansteuereinheiten derart steuern,
dass die seitlichen Bremsleuchten mit Spannung versorgt werden.
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- 30
- Kraftfahrzeug
- 32
- Bremsleuchte
- 34
- Bremsleuchte
- 36
- Bremsleuchte
- 38
- Ansteuereinheit
- 40
- Signalleitung
- 42
- Anschlussleitung
- 44
- Anschlussleitung
- 46
- Drehzahlsensor
- 48
- Ausgangsleitung
- 50
- Bremspedal
- 52
- Bremspedalsensor
- 54
- Ausgangsleitung
- 56
- Steuereinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0611679
B1 [0003, 0004, 0004, 0018]
