DE10219904A1

DE10219904A1 - Kraftfahrzeug mit einer Betätigungsvorrichtung zur automatischen Vermeidung nichtautorisierter Bewegungszustände

Info

Publication number: DE10219904A1
Application number: DE10219904A
Authority: DE
Inventors: Volker Wammes
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2004-04-29

Abstract

Eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (12) weist einen Sensor (15) auf, mit dem erkannt wird, ob sich das Kraftfahrzeug (12) in einer nicht-autorisierten Fahrtrichtung (11) auf einem Fahrweg bewegt. Wenn der Sensor (15) ein positives Erkennungssignal liefert, wird die Bremsanlage, die Zündanlage oder die Kraftstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs (12) betätigt oder abgeschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer automatischen Betätigungsvorrichtung für einen Aktuator einer Bremsanlage des Kraftfahrzeugs sowie mit einem Sensor zur Abtastung des Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs, wobei der Aktuator automatisch betätigbar ist, wenn der Sensor ein bestimmtes Signal liefert.

Eine solche Betätigungsvorrichtung ist aus der EP 0 891 903 A2 bekannt. Dort wird ein Verfahren zur Notbremsung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wenn der Sensor ein Hindernis detektiert, das fahrphysikalisch durch keine Fahrzeugbeeinflussung mittels Lenken und/oder Bremsen mehr zu umgehen ist. Bei dieser aus dem Stand der' Technik bekannten Vorrichtung wird erst in Kollisionssituationen, in denen auch ein noch so geübter Fahrer durch selbstbestimmte Fahraktionen der Kollision nicht mehr ausweichen kann, dafür gesorgt, dass die Unfallfolgen durch die damit erreichbare geringere Geschwindigkeit im Kollisionszeitpunkt automatisch und ohne eventuell kontraproduktive Aktionen des Fahrers verringert werden (vgl. Seite 4 der EP 0 891 903 A2 , Zeilen 26-33).

Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist von großem Nachteil, dass Kollisionen von sogenannten "Geisterfahrern" mit ordnungsgemäßen Benutzern auf Autobahnen regelmäßig zu großen Personen- und Sachschäden führen. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die in der EP 0 891 903 A2 offenbarte Vorrichtung vorzugsweise bei Geschwindigkeiten von oberhalb ca. 100-120 km/h ausgeschaltet wird. Frontalkollisionen von Kraftfahrzeugen bei solch hohen Geschwindigkeiten führen regelmäßig zu schweren Verletzungen oder zum Tod der Fahrzeuginsassen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug sowie eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, bei dem solche schweren Unfälle vermieden werden können.

Die Erfindung sieht ein Kraftfahrzeug sowie eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb gemäß den unabhängigen Ansprüchen vor. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.

Gemäß der Erfindung wird eine Betätigungsvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Betätigungsvorrichtung vorgesehen, das einen besonders ausgebildeten Sensor aufweist. Dieser Sensor detektiert, ob sich das Kraftfahrzeug auf einem nicht zur Benutzung durch Kraftfahrzeuge autorisierten Abschnitt eines Fahrwegs befindet. Dies kann beispielsweise ein durch Verkehrssignale gesperrter Bahnübergang, eine Grünfläche, wie beispielsweise ein Autobahngrünstreifen, ein Fußgängerweg oder auch ein Naturschutzgebiet sein. Der Sen sor kann auch so ausgebildet sein, dass er detektiert, ob sich das Kraftfahrzeug in einer nicht-autorisierten Fahrtrichtung auf einem Fahrweg bewegt. Hierfür kommen beispielsweise Einbahnstraßen oder Autobahnauffahrten in Frage.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Unfallfolgen im Zusammenhang mit der Kollision von "Geisterfahren" mit autorisierten Benutzern eines Fahrwegs besonders einfach dadurch verhindert werden können, dass eine nicht-autorisierte Benutzung eines Fahrwegs entgegen der Fahrtrichtung verhindert wird. Gemäß der Erfindung wird hierzu die Bremsanlage, die Zündanlage und/oder die Kraftstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs beeinflusst. Hierzu kann die Bremsanlage wenigstens zeitweise betätigt werden. Es ist auch denkbar, die Zündanlage und/oder die Kraftstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs wenigstens zeitweise abzuschalten. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug entweder so beeinflusst werden, dass ein deutlich merkbares Ruckeln als Warnsignal erzeugt wird, solange sich das Kraftfahrzeüg nach vorne bewegt. Es kann auch ein vollständiger Stillstand des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Dies ist besonders sinnvoll, wenn der erfindungsgemäße Sensor detektiert, dass ein durch ein Verkehrssignal gesperrter unbeschrankter Bahnübergang befahren werden soll. In diesem Fall ist es unerlässlich, das Kraftfahrzeug unmittelbar nach dem Detektieren des drohenden nicht-autorisierten Fahrzustands zum Stehen zu bringen, wenn dies durch Bremsung noch vor dem betreffenden Bahnübergang erfolgen kann.

Die zeitweise Betätigung der Bremsanlage, der Zündanlage und/oder der Kraftstoffzufuhr bietet sich vor allen Dingen dann an, wenn der erfindungsgemäße Sensor einen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs detektiert, der auf eine Bewegung in einer nicht-autorisierten Fahrtrichtung auf einem Fahrweg hindeutet. In einem solchen Fall wird der Benutzer des Kraftfahrzeugs durch deutliches Ruckeln auf sein unerlaubtes Tun aufmerksam gemacht. Sobald das Kraftfahrzeug zum Stehen kommt, kann der Führer des Kraftfahrzeugs den Rückwärtsgang einlegen und sich ruckelfrei in der autorisierten Fahrtrichtung auf dem Fahrtweg bewegen, bis er das Kraftfahrzeug wenden kann. In diesem besonderen Fall ist es nicht vorteilhaft, beispielsweise den Motor des Kraftfahrzeugs ganz auszuschalten, weil das dann stehende Kraftfahrzeug für andere Kraftfahrzeuge ein gefährliches Hindernis darstellen kann. Dabei ist es auch möglich, einen vollständigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zu erzwingen, wenn der Fahrer des betreffenden Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Weg entgegen der autorisierten Fahrtrichtung zurückgelegt hat, beispielsweise nach mehr als 100 m Fahrstrecke. Dadurch wird eine Fehlertoleranz der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erreicht, die ein zumindest langsames Weiterbewegen des Fahrzeugs ermöglicht, wenn der Sensor aufgrund einer Fehlinformation fälschlicherweise einen nicht-autorisierten Bewegungszustand anzeigt.

Die Betätigungsvorrichtung kann auch einen Signalgeber aufweisen, der vor und/oder gleichzeitig mit der Betätigung des Aktuators oder der Aktuatoren ein akustisches und/oder visuelles Warnsignal abgibt. Mit einem solchen Warnsignal kann ein Führer des Kraftfahrzeugs besonders wirksam auf einen nicht-autorisierten Bewegungszustand aufmerksam gemacht werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung so ausgebildet, dass sie bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs zwangsweise einschaltbar ist, wobei die Betätigungsvorrichtung einen Notfalleingang aufweisen kann, der mit einer Notfallsignaleinrichtung des Kraftfahrzeugs betätigbar verbindbar ist. Dabei kann die Betätigungsvorrichtung durch ein von der Notfallsignaleinrichtung geliefertes Eingangssignal zumindest zeitweise deaktiviert werden. Durch diese Ausbildung der Erfindung ist gewährleistet, dass das Einschalten der Betätigungsvorrichtung nicht vergessen werden kann, wodurch sich die Sicherheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs erhöht. Dabei ist durch die Einwirkungsmöglichkeit der Notfallsignaleinrichtung gewährleistet, dass beispielsweise Polizeieinsatzfahrzeuge oder Rettungsfahrzeuge und Abschleppdienste beim Aktivieren von Blau- oder Gelbdrehlicht das erfindungsgemäß bereitgestellte Sicherheitssystem zumindest zeitweise deaktivieren können, so dass eine Benutzung insbesondere mit beschränkter Höchstgeschwindigkeit möglich ist, auch wenn dies in einem nicht-autorisierten Bewegungszustand des Fahrzeugs erfolgt.

Erfindungsgemäß kann der Sensor eine automatisierte Kamera mit Bildauswertungseinrichtung aufweisen. Eine solche Kamera kann als "Minikamera" ausgebildet sein, wie sie auch bei der Verkehrsüberwachung in Polizeifahrzeugen eingesetzt wird. Eine solche Minikamera kann beispielsweise im Bereich des Kühlergrills des Kraftfahrzeugs eingebaut werden, und insbesondere in der Nähe eines im Kühlergrill vorgesehenen Emblems des Herstellers. Die Bildauswertungseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass rot-weiß-rote Verkehrsschilder automatisch erkannt werden, woraus auf eine verbotene Ein fahrt in eine nicht erlaubte Straße geschlossen werden kann. Alle anderen Verbotsschilder sind nur rot-weiß und brauche somit nicht als verboten erfasst werden. Einen Sonderfall stellt das "Stop"-Schild dar, das anhand seines weißen Schriftzugs "Stop" herausgefiltert werden kann. Die Minikamera kann auf der Rückseite des Innenspiegels integriert werden und hat einen Sichtfeldradius von vorzugsweise 120° nach vorne. Somit hat die Minikamera von der Fahrzeuglängsachse aus gesehen einen Blickwinkel von 60° zu jeder Seite des Fahrzeugs. Es ist auch denkbar, Minikameras mit geringerem Blickwinkel wie beispielsweise von 45° zu jeder Seite der Fahrzeuglängsachse vorzusehen. Anhand von Versuchen kann der Fachmann auf einfache Weise feststellen, welche Minikamera vorgesehen werden muss, damit das erfindungsgemäße Sicherheitssystem richtig arbeitet, solange das Kraftfahrzeug nur in autorisierten Zuständen bewegt wird. Dabei kann auch ein Abstandssensor in die Minikamera integriert werden, mit dem die Entfernung eines etwaigen Verbotsschilds zu der Kamera berechnet werden kann. Dadurch können für den momentanen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs maßgebliche Verkehrsschilder von solchen Verkehrsschildern unterschieden werden, die nur zufälligerweise in den Blickwinkel der Minikamera gelangen. Mit der so ausgebildeten Betätigungsvorrichtung lassen sich Einbahnstraßenschilder und Blinklichter bei unbeschrankten Bahnübergängen sicher erkennen, wobei Fehlerkennungen vermieden werden.

Der erfindungsgemäße Sensor kann auch einen Positionsempfänger eines Funkpositionierungssystem wie beispielsweise GPS oder eines Navigationssystems aufweisen. Dadurch ergibt sich eine besonders genaue Erkennung des momentanen Bewegungszustands bzw. der momentanen Position des Kraftfahrzeugs, wodurch Fehlfunktionen besonders wirksam vermieden werden können. Dabei empfiehlt es sich besonders, die Signale eines Navigationssystem heranzuziehen, das Zusatzinformationen durch andere Sensoren wie beispielsweise Tachogeneratoren von Rädern des Kraftfahrzeugs oder auch Landkarteninformationen bereitstellt.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das das automatische Abtasten des Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs auf einen nicht-autorisierte Benutzung umfasst. Dabei ist das wenigstens zeitweise automatische Betätigen der Bremsanlage, der Zündanlage und/oder der Kraftfahrstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs vorgesehen, sofern ein positives Abtastungsergebnis insofern erzielt wird, dass ein nichtautorisierter Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Dabei kann vor und/oder gleichzeitig mit der Betätigung des Aktuators bzw. der Aktuatoren des Kraftfahrzeugs ein akustisches und/oder visuelles Warnsignal abgegeben werden, das den Fahrer des Kraftfahrzeugs auf den nicht-autorisierten Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs aufmerksam macht.

Die besonderen Vorteile der Erfindung ergeben sich dadurch, dass zahlreiche Verkehrstote verhindert werden, indem ein Falschfahren insbesondere auf Autobahnen nicht mehr zugelassen wird. Dabei wird durch das erfindungsgemäße System schon ein falsches Auffahren auf eine Autobahn verhindert. Das erfindungsgemäße System erkennt auch ein falsches Einbiegen in eine Einbahnstraße. Das System kann insbesondere so programmiert werden, dass die Zündung des Kraftfahrzeugs unterbrochen wird und gleichzeitig dessen Bremsen aktiviert werden.

Das erfindungsgemäße System kann sofort beim Start des Kraftfahrzeugs eingeschaltet werden und darf manuell danach nicht mehr abschaltbar sein. Ein akustisches Ausgangssignal beim erfindungsgemäßen System kann beispielsweise "Sie benutzen die falsche Auffahrt!" lauten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Abschnitt einer Autobahn im Bereich einer Auffahrt zusammen mit einem darauf befindlichen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug;
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Kühlergrills des Kraftfahrzeugs aus 1;
3 zeigt eine schematische Ansicht von vorne auf eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs aus 1.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Abschnitts einer Autobahn 1 mit einer ersten Fahrspur 2 und mit einer zweiten Fahrspur 3. Im Bereich der zweiten Fahrspur 3 ist eine Auffahrt 4 vorgesehen, die eine Ausfahrtsspur 5 und eine Auffahrtsspur 6 aufweist. Die Ausfahrtsspur 5 und die Auffahrtsspur 6 sind durch eine auf dem betreffenden Fahrbahnbelag aufgebrachte Mittellinie 7 optisch voneinander getrennt. Im Übergangsbereich zwischen der Auffahrt 4 und der zweiten Fahrspur 3 ist eine Verkehrsinsel 8 angeordnet. Im Bereich der Verkehrs insel 8 ist die Ausfahrtsspur 5 durch Einbahnstraßenschilder 9 für einfahrenden Verkehr gesperrt. Bewegungspfeile 10 deuten autorisierte Bewegungsrichtungen von Kraftfahrzeugen auf der ersten Fahrspur 2, auf der zweiten Fahrspur 3 und auf der Auffahrt 4 an. Ein Verbotspfeil 11 in der Ausfahrtspur 5 deutet eine nichtautorisierte Bewegung eines in dieser Ansicht nicht gezeigten dargestellten Kraftfahrzeugs an. Ein in 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 12 bewegt sich in der Auffahrtsspur 6 in Richtung auf die Verkehrsinsel 8 zu. Es weist eine Fahrzeuglängsachse 13 auf, die in 1 mit einer strichpunktierten Linie eingezeichnet ist.
2 zeigt einen Kühlergrill 14 mit einer Minikamera 15, die unauffällig im Bereich eines im Kühlergrill 14 vorgesehenen Herstelleremblems 16 angebracht ist. Der Blickwinkel der Minikamera 15 aus 2 ist in 1 mit Schenkeln 17 veranschaulicht, die jeweils mit der Fahrzeuglängsachse 13 einen Winkel α einschließen.
Mit der Minikamera 15 ist ein in dieser Ansicht nicht gezeigtes Auswertungssystem verbunden, das so ausgebildet ist, dass eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 12 entlang eines Bewegungspfeils 10 von einer nichtautorisierten Bewegung des Kraftfahrzeugs 12 entlang eines Verbotspfeils 11 unterschieden werden kann.
Das Kraftfahrzeug 12 ist weiterhin so ausgebildet, dass dessen Bremsanlage, dessen Kraftstoffzufuhr und/oder dessen Zündung so durch eine in dieser Ansicht nicht dargestellte Betätigungsvorrichtung automatisch betätigbar ist, dass das Fahrzeug beim Erkennen eines nicht-autorisierten Bewegungszustands durch die Auswer tungseinrichtung automatisch zum Stillstand gebracht werden kann.
Die Minikamera 15 ist dabei hinsichtlich ihres zwischen den Schenkeln 17 eingeschlossenen Blickwinkels so einstellbar, dass Verbotsschilder wie die Einbahnstraßenschilder 9 optimal erkannt werden können, ohne dass es zu unerwünschten zwangsweisen Stillständen des Kraftfahrzeugs 12 kommt, weil diese Einbahnstraßenschilder 9 erkannt werden, während sich das Kraftfahrzeug 12 auf der richtigen Fahrspur befindet.
3 zeigt eine weitere Minikamera 18 eines in dieser Ansicht nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, die im Bereich eines Rückspiegels 19 vorgesehen ist, der an einer Windschutzscheibe 20 befestigt ist. Die Minikamera 18 in 3 weist dabei gegenüber der Minikamera 15 in 2 eine hohe Betriebssicherheit auf, weil sie vor Umwelteinflüssen auf der Außenseite des Kraftfahrzeugs geschützt ist. Dabei ist sie trotzdem so angebracht, dass sie den Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht beim Blick durch die Windschutzscheibe 20 stört.

Claims

Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (12), die die folgenden Merkmale aufweist: – wenigstens einen Sensor (15) zur Erkennung, ob sich das Kraftfahrzeug (12) auf einem nicht zur Benutzung durch Kraftfahrzeuge autorisierten Abschnitt eines Fahrwegs befindet und/oder in einer nicht-autorisierten Fahrtrichtung (11) auf einem Fahrweg bewegt, – wenigstens je einen Aktuator für die Bremsanlage, für die Zündanlage und/oder für die Kraftstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs, wobei der Aktuator so ausgebildet ist, dass die Bremsanlage wenigstens zeitweise betätigbar ist bzw. dass die Zündanlage und/oder die Kraftstoffzufuhr wenigstens zeitweise abschaltbar ist, wobei der Aktuator bzw. die Aktuatoren automatisch betätigbar ist bzw. sind, wenn der Sensor (15) ein positives Erkennungssignal liefert.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung einen Signalgeber aufweist, der vor und/oder gleichzeitig mit der Betätigung des Aktuators bzw. der Aktuatoren ein akustisches und/oder visuelles Warnsignal abgibt.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs (12) zwangsweise einschaltbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung einen Notfalleingang aufweist, der mit einer Notfallsignaleinrichtung des Kraftfahrzeugs betätigbar verbindbar ist, wobei ein von der Notfallsignaleinrichtung geliefertes Eingangssignal die Betätigungsvorrichtung zumindest zeitweise deaktiviert.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine automatisierte Kamera mit Bildauswertungseinrichtung aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Positionsempfänger eines Funk-Positionierungssystems oder Navigationssystems aufweist.
Kraftfahrzeug mit einer Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das die folgenden Schritte aufweist: a) automatisches Abtasten des Bewegungszustandes des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem Sensor darauf, ob sich das Kraftfahrzeug auf einem nicht zur Benutzung durch Kraftfahrzeuge autorisierten Abschnitt eines Fahrwegs (zeitweise durch Verkehrssignale gesperrte Bahnübergänge, Naturschutzgebiete, Grünflächen wie Autobahngrünstreifen, Fußgängerwege, etc.) befindet und/oder in einer nicht autorisierten Fahrtrich tung auf einem Fahrweg (Einbahnstraßen, Autobahnauffahrten, etc.) bewegt. b) wenigstens zeitweises automatisches Betätigen der Bremsanlage, der Zündanlage und/oder der Kraftstoffzufuhr des Kraftfahrzeugs, wobei das Betätigen der Zündanlage und/oder der Kraftstoffzufuhr derart erfolgt, dass die Zündanlage und/oder die Kraftstoffzufuhr wenigstens zeitweise abgeschaltet wird, wenn in Schritt a) ein positives Abtastungsergebnis ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder gleichzeitig mit der Betätigung des Aktuators bzw. der Aktuatoren ein akustisches und/oder visuelles Warnsignal abgegeben wird.