DE19824737A1 - Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Aufgabe war, ein Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge, kurz IBS genannt, zu schaffen, das zusätzlich zu den bekannten optischen Bremssignalisationsmöglichkeiten eine aktustische Bremssignalisation in den nachfolgenden Fahrzeugen einer Kolonne (ab 2 KFZ) in einer Fahrtrichtung ermöglicht, um Auffahrunfälle zu verhindern, und gleichzeitig eine intelligente, störfreie und gezielte Verbindung zwischen sich im Straßenverkehr bewegenden Kraftfahrzeugen (auch Motorräder) für einen Datenaustausch zur Übermittlung von verkehrs- und betriebswichtigen Daten zu schaffen. DOLLAR A Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß ein Bremspedal oder ein anderes einen Bremsvorgang auslösendes Medium mit einem im Heckbereich eines Fahrzeuges angeordneten IR-Sender für Licht im infraroten Wellenlängenbereich gekoppelt, beim Bremsvorgang moduliertes IR-Licht aussendet, welches im nachfolgendem Fahrzeug derselben Fahrtrichtung empfangen werden kann und in ein akustisches Warnsignal umgewandelt wird. Verkehrswichtige Daten, die sich nicht auf einen Bremsvorgang beziehen, können über ein Display oder ein entsprechend zugeordnetes Signal wiedergegeben werden. DOLLAR A Die Neuerung bezieht sich auf ein Bremswarnsystem für straßenbezogene Kraftfahrzeuge.

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Bremswarnsystem für am Straßenverkehr teilnehmende Kraftfahrzeuge kurz IBS genannt.

Üblicherweise werden Bremswarnleuchten für Kraftfahrzeuge verwendet, die als nicht zwangsweise Handlungen verursachende optische Signale des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges an den Fahrer des folgenden Kraftfahrzeuges ausgeführt sind. Dabei wird mindestens eine Bremsleuchte mit verstärktem Lichtsignal ausgelöst.

Im Zusammenhang mit der Verkehrsführung im Straßenverkehr, der ständig wachsenden Unfallzahlen und der relativen Ohnmacht Unfälle zu verhindern, wurde von der internationalen Automobilindustrie überwiegend in die Schadensbegrenzung, bzw. in die Verminderung der Folgeschäden eines Unfalls, oder in Verkehrsleiteinrichtungen bzw. Staufrühwarnsysteme investiert. Aktiven, primären Unfallschutz, gibt es dagegen kaum. Knautschzonen, Airbags, SIPS, Sicherheitsfahrgastzellen, Procon-ten, um nur einige zu nennen, können keine Unfälle verhindern, sie dienen lediglich der sekundären Sicherheit, wenn es bereits zum Unfall gekommen ist. Auch die Ausrüstung von PKW mit einer dritten Bremsleuchte verändert die Situation nicht wesentlich. Da in einer Fahrzeugkolonne niemals nur PKW fahren werden und die dazwischen befindlichen Fahrzeuge anderer Bauart, etwa LKW, Busse, Baufahrzeuge etc., die Sicht nach vorne stark einschränken, wird das vorausschauende Fahren zur Utopie. Das Auge als Empfänger optischer Reize ist im Straßenverkehr höchsten Belastungen bei teilweise sehr schlechten Bedingungen (Blenden durch Sonne oder Gegenverkehr, Reflexion des eigenen Scheinwerferlichtes durch Nebel oder Schnee u. a.) ausgesetzt. Es ist durch die Vielzahl optischer Reize regelrecht überfordert. Wer kann von sich selbst behaupten, die Stopplichter seines Vorausfahrers immer rechtzeitig gesehen zu haben? Unmöglich, wenn man das restliche Verkehrsgeschehen auch noch im Auge behalten will. Eine Flut optischer Eindrücke, die kaum fehlerfrei zu verarbeiten ist. Der einzige Rat der Verkehrsexperten in dieser Situation heißt vorausschauend, angepaßt fahren. Praxisbezogen sieht es dann doch etwas anders aus.

Nachteilig am Stand der Technik bleibt trotz guter Ratschläge und dritter Bremsleuchte an PKW, deren Nutzen sehr fragwürdig erscheint, daß das Bremssignal des unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeuges nur mit dem Auge wahrgenommen werden kann und somit volle Konzentration erfordert. Da das völlig reizüberflutete Auge weitere optische Eindrücke erfassen und verarbeiten muß, sinkt die Konzentration und es kommt zu Auffahrunfällen. Die bisherige Bremssignalisation ist auch völlig ungeeignet zur Weiterverarbeitung als eventueller Regelimpuls für eine vom Fahrer unabhängige Auslösung eines Bremsvorganges in Notsituationen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine intelligente, störsichere Verbindung zwischen fahrenden Kraftfahrzeugen einer Fahrtrichtung in Form eines Bremswarnsystem zu schaffen, das, zusätzlich zu den bekannten optischen Bremssignalisationsmöglichkeiten, eine akustische Signalisation im nachfolgenden Fahrzeug ermöglicht. Gleichzeitig wird die Basis für die Ansteuerung weiterer verkehrswichtiger Regelgrößen zwischen Kraftfahrzeugen geschaffen, deren Anbindung an Tempomat oder ABS möglich ist.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß über bekannte Kopplungsmöglichkeiten ein Bremspedal oder ein anderes den Bremsvorgang auslösendes Medium mit einem im Heckbereich (an Stelle des 3. Stopplichtes hinter der Heckscheibe beim PKW, oder als externes Gerät in Form von Anbauteilen an Rahmen oder Karosserie von LKW etc.) des gleichen Fahrzeuges befindlichen IR-Sender für Licht im infraroten Wellenlängenbereich beim Bremsen desselben Fahrzeuges ein datenbehaftetes moduliertes IR-Signal in Richtung der folgenden KFZ sendend in Wirkverbindung steht. Dieses datenbehaftete IR-Signal wird über einen im Frontbereich eines hinterherfahrenden Fahrzeuges angeordneten IR-Empfänger empfangen und in Form von akustischen Warnsignalen an dessen Fahrer übermittelt, der somit akustisch auf das Bremsen des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges aufmerksam gemacht wird, auch wenn er das Stopplicht "mal eben" nicht gesehen hat. Dieses System wird nachfolgend mit IBS bezeichnet.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß das Auge des Fahrers entlastet wird und, zusätzlich zu den optischen Signalen, ein akustisches Signal auf das Bremsen des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges aufmerksam macht. Übersehene Stopplichter gehören so der Vergangenheit an.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, daß moduliertes IR-Licht vom Sender mit einem Austrittswinkel von ca. <10° rechtwinklig zur Fahrbahn kegelförmig ausgesendet wird. Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß eine Wirksamkeit <50 Meter erreichbar ist und an der jeweiligen Verkehrssituation nicht beteiligte Fahrzeuge ausgegrenzt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Hierbei werden Sender und Empfänger bordspannungsgespeist ausgeführt.

Der besondere Vorteil ist dabei die Möglichkeit der Nachrüstung an schon benutzte Kraftfahrzeuge. Nach "Systemstart" durch Betätigen des Zündschlosses erfolgt ein "Systemcheck", der wiederum durch akustische Signale bestätigt wird und Fehler im Gerät meldet. Eine Kopplung mit dem Bordcomputer ist dabei gleichwirkend. Im Vordergrund von IBS steht die Möglichkeit zum Nachrüsten auch für den Nichtfachmann an sämtliche Fahrzeuge, die nicht standardmäßig mit IBS ausgerüstet sind.

Weiterhin besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 4 darin, daß verschiedene Daten mit Hilfe des modulierten IR-Lichtes übertragen werden können, die je Art verschiedene Vorgänge im Empfänger auslösen können. Verschiedenen Bremssituationen und/oder Folgen bremsender Fahrzeuge sind unterschiedlichen akustischen Signale zugeordnet, können über ein Display wiedergegeben werden oder aber für andere Steuerungszwecke im Fahrzeug weiter verwendet werden.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß der Fahrer mit der Art des akustischen Signales oder Anzeigen des Displays Zusatzinformationen erhält.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 5 besteht darin, daß in Gefahrensituationen das beim Bremsen des vom vorausfahrenden Fahrzeug ausgesendete IR-Licht, mit anderen Daten, wie z. B. Abstandsmessung, zur fahrerunabhängigen Bremsung des nachfolgenden Fahrzeuges zur Verfügung steht. IBS erkennt dabei Gefahrensituationen, wie blockierende Räder durch das Auslösen von "ABS" bei Vollbremsung.

Dabei besteht der besonderen Vorteile darin, daß die Reaktionszeiten des jeweiligen Fahrers in Gefahrensituationen umgangen und das Fahrzeug fahrerunabhängig gebremst werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 6 besteht darin, daß der IR-Empfänger auch externe IR-Signale, vorzugsweise von Verkehrsleiteinrichtungen, Licht- und Regelsignalanlagen, empfängt, die über akustische Ausgabe oder Displayausgabe den Fahrer informieren und/oder als Steuersignal für weitere Regelgrößen zur Verfügung stehen. Dabei besteht der besonderen Vorteile darin, daß der Fahrer über IBS Zusatzinformationen, auch zur frühzeitigen Routenplanung/-änderung, aus Verkehrsleit- und -signaleinrichtungen nutzen kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben.

Das erfindungsgemäße Bremswarnsystem IBS für Kraftfahrzeuge ist über jetzt schon für das Bremslicht benutzte Auslösemechanismen mit dem Bremspedal oder einem anderen den Bremsvorgang auslösenden Medium gekoppelt. Hierbei wird zusätzlich zu dem sichtbaren Bremslicht von einem im Heckbereich (beim PKW vorzugsweise hinter der Heckscheibe an Stelle des 3. Stopplichtes) eines ersten vorausfahrenden Fahrzeuges einer Kolonne (mindestens 2 KFZ) angeordneten IR-Sender moduliertes IR-Licht ausgesendet. Dieses IR-Licht wird von einem im zweiten nachfolgenden Fahrzeug im Frontbereich (vorzugsweise hinter der Frontscheibe) angeordneten Empfänger für IR-Licht empfangen, demoduliert und als ein akustisches Signal ausgegeben. Somit wird das reizüberflutete Auge des Fahrers entlastet, Unaufmerksamkeit überbrückt und Auffahrunfälle vermieden. Zusätzlich zu den optischen Signalen macht ein akustisches Signal auf das Bremsen des vorausfahrenden Fahrzeuges aufmerksam.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von moduliertem IR-Licht, da somit andere evtl. störende IR-Quellen ausgeschaltet werden. Der geringe Austrittswinkel von ca. <10° erlaubt außerdem, daß nur Fahrzeuge erfaßt werden, von denen eine "potentielle Gefahr des Auffahrens" ausgeht. Eine Wirksamkeit <50 Meter konnte experimentell erprobt werden.

Da Sender und Empfänger in Modulbauweise ausgeführt werden, ist eine leichte Nachrüstung schon im Verkehr zugelassener Fahrzeuge möglich.

Durch die verschiedenen Möglichkeiten des Datenaustausches durch IBS können alle verkehrswichtigen Daten, Betriebszustände zur Verkehrssicherheit o. ä. übertragen werden, ohne Mißbrauch befürchten zu müssen. Eine Manipulation ist kaum möglich, da es sich um ein abgeschlossenes System handelt.

IBS ermöglicht ebenfalls, daß bei Kolonnenfahrten der Fahrer, der ein akustisches Bremssignal empfängt, erkennen kann, ob vor seinem Vordermann noch mehrere Fahrzeuge bremsen. Nur so wird es ermöglicht, daß fast zeitgleich und damit unter Beibehaltung des bisherigen Abstandes durch Wegfall der wiederholten Schrecksekunde mehrere Fahrzeuge bremsen können und der Auffahreffekt vermieden werden kann. Dies wird durch die selbstständige "Durchschleifung" des Bremssignales erreicht. Somit wird es möglich auch bei versperrter Sicht voausschauend zu fahren.

Das empfangene IR-Licht kann in einer Weiterbildung der Erfindung, z. B. in Verbindung mit Abstandssensoren, auch zur fahrerunabhängigen Bremsung des Fahrzeuges, insbesondere in Gefahrensituationen, ausgenutzt werden.

Vorteile des IBS

• - Es werden Daten verschiedenster Art kontrolliert zwischen zwei oder mehreren, an der jeweiligen Situation beteiligten Kraftfahrzeugen übertragen, die der Verkehrssicherheit aktiv dienen.
• - Es wurde auf die Verwendung von Funksignalen verzichtet, da die Richtwirkung, wie beim IR-Licht, nicht gegeben ist.
• - Wirksamkeit über <50 m.
• - Bei Nebel und widrigen Sichtverhältnissen funktionstüchtig mit z. T. reduzierter Reichweite.
• - Optimale Funktion bei Gegenlicht, (Sonne, Gegenverkehr mit nasser Fahrbahn), Unachtsamkeit, Ausfall auch nur eines Stopplichts.
• - Durch moduliertes IR-Licht, kaum störanfällig gegenüber anderen IR-Quellen.
• - Licht für Menschen nicht wahrnehmbar, daher keine Blendung o. ä. Störungen möglich.
• - Durch den geringen Austrittswinkel von ca. <10° kaum Fehlauslösungen durch unbeteiligte Fahrzeuge, Schattenwirkung wie sichtbares Licht, nur Fahrzeuge die evtl. Auffahren könnten erfaßt werden.
• - Geringer Anschaffungspreis.
• - Einfache Nachrüstung auf alle PKW und NKW möglich.
• - Wird Menschenleben retten und Sachschaden vermeiden.

Claims (6)

1. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge, kurz IBS genannt, dadurch gekennzeichnet, daß über bekannte Kopplungsmöglichkeiten ein Bremspedal oder ein anderes den Bremsvorgang auslösendes Medium mit einem im Heckbereich eines ersten vorausfahrenden Fahrzeuges angeordneten Sender für Licht im infraroten Wellenlängenbereich beim Bremsen des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges IR-Licht aussendend in Wirkverbindung steht und dieses IR-Licht über einen im Frontbereich eines zweiten hinterherfahrenden Fahrzeuges angeordneten Empfänger für Licht im infraroten Wellenlängenbereich mit einer akustischen Signalisationsanlage den Fahrer des zweiten hinterherfahrenden Fahrzeuges akustisch auf das Bremsen des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges hinweisend in Wirkverbindung steht.

2. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge IBS nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Datenträger moduliertes IR-Licht verwendet wird, welches vom Sender mit einem Austrittswinkel von ca. <10° und einer operativen Reichweite von mindestens 50 m ausgesendet wird.

3. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge IBS nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger bordspannungsgespeist ausgeführt sind.

4. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge IBS nach ein oder mehreren der vorgenannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Daten mit Hilfe der Modulationsmöglichkeiten des IR-Lichtes im Sender und der Demodulationsmöglichkeiten des IR-Lichtes im Empfänger übertragen und ausgewertet werden, wobei verschiedenenen Bremssituationen und/oder Folgen bremsender Fahrzeuge unterschiedliche Daten zugeordnet sind und mit unterschiedlichen akustischen Signalen wiedergegeben werden.

5. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge IBS nach ein oder mehreren der vorgenannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Bremsen des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges ausgesendete IR-Licht, zumindest mit anderen Daten, wie z. B. Abstandsmessung, zur fahrerunabhängigen Bremsung des nachfolgenden Fahrzeuges in Notsituationen zur Verfügung steht.

6. Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge IBS nach ein oder mehreren der vorgenannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der IR-Empfänger auch externe IR-Signale, vorzugsweise von Verkehrsleiteinrichtungen, Licht- und Regelsignalanlagen, empfängt, die über akustische Ausgabe oder Displayausgabe den Fahrer informieren und/oder als Steuersignal für weiter Regelgrößen zur Verfügung stehen.