DE19952408A1 - System zur Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug, das eine optische Signaleinrichtung zur Wahrnehmung durch andere Verkehrsteilnehmer aufweist, mit einer Sensorik zur automatischen Erkennung von Situationen, die möglicherweise eine Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer erforderlich machen. Wenn eine solche Situation erkannt wird, wird die Signaleinrichtung wenigstens einmal für eine kurze Zeit aktiviert, deren Dauer unterhalb einer bewussten und oberhalb einer unbewussten Wahrnehmungsschwelle der Verkehrsteilnehmer liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug, das eine optische Signaleinrichtung zur Wahrnehmung durch andere Verkehrsteilnehmer aufweist, mit einer Sensorik zur automatischen Erkennung von Situationen, die möglicherweise eine Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer erforderlich machen.

Fahrzeugwarnsysteme zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer sind z. B. Brems­ leuchten, mit denen dem nachfolgenden Verkehr eine Verzögerung signalisiert wird. Die Bremsleuchten werden aktiviert, sobald der Fahrer das Bremspedal betätigt.

Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit hat man verschiedene Modifikationen an den Bremsleuchten und deren Ansteuerung vorgeschlagen. Diese Modifikationen beziehen sich einerseits auf die geometrische Gestaltung bzw. eine dynamische Änderung des Bildes der Bremsleuchten, z. B. durch Blinksignale, andererseits auf eine Vorverlegung des Zeitpunktes, in dem die Bremsleuchten aktiviert werden, z. B. beim schnellen Verlassen des Gaspedals, wie in der DE-A-197 13 235 beschrieben.

In der DE-A-197 22 775 wird vorgeschlagen, die auftretenden Beschleunigungen und Verzögerungen mit Hilfe einer Sensorik ständig zu registrieren und anhand der Sensorsignale die Stromzuführung zu den Bremsleuchten nach einem vorgegebe­ nen Algorithmus vorausschauend zu steuern. Außerdem wird vorgeschlagen, träg­ heitslos schaltbare Lichtquellen wie z. B. Leuchtdioden für die Bremsleuchten zu verwenden, um ein Flackerlicht zu erzeugen. In einer Weiterbildung werden die Leuchtdioden mit einer vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbaren Frequenz leuchten gelassen, die ein im nachfolgenden Fahrzeug eingebauter Lichtempfänger detektieren kann, um einen Warnton oder eine Zwangsbremsung auszulösen.

Derartige Modifikationen an den Bremsleuchten und deren Ansteuerung verletzen jedoch den gesetzlichen Rahmen und die Konventionen im Straßenverkehr. Insbesondere ist die Aktivierung der Bremsleuchten gesetzlich auf die Pedalbetätigung durch den Fahrer oder den Bremseingriff einer automatischen Längsführung durch ein elektronisches Stabilitätsprogramm beschränkt. Die aus der DE-A-197 22 775 bekannte unsichtbare Codierung im Bremslicht ist nur dann wirksam, wenn das nachfolgende Fahrzeug über einen passenden Lichtempfänger verfügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Signaleinrichtung an einem Fahrzeug anhand der Detektionssignale einer Sensorik zur Erkennung von Situatio­ nen, vor denen andere Verkehrsteilnehmer gewarnt oder über die sie informiert wer­ den sollen, so anzusteuern, dass andere Verkehrsteilnehmer möglichst frühzeitig auf die Situation vorbereitet werden, ohne die gesetzlichen Bestimmungen zu verletzen und ohne dass die anderen Verkehrsteilnehmer besondere technische Einrichtungen zur Erkennung der Warn- oder Informationssignale benötigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Signaleinrichtung, nachdem eine entsprechende Situation erkannt worden ist, wenigstens einmal für eine kurze Zeit aktiviert wird, deren Dauer vorzugsweise unterhalb einer bewussten und oberhalb einer unbewussten Wahrnehmungsschwelle der Verkehrsteilnehmer liegt. Dabei ist die unbewusste Wahrnehmungsschwelle als die Anzeigedauer definiert, bei der die Information gerade noch unbewusst aufgenommen wird, d. h. sich auf das spätere Verhalten einer Zielperson auswirkt, und die bewusste Wahrnehmungsschwelle ist als die Anzeigedauer definiert, bei der die Information der Zielperson bewusst wird.

Die Erfindung beruht darauf, dass optische Information, die so kurzzeitig dargeboten wird, dass sie bewusst nicht wahrgenommen werden kann, dennoch vom Menschen aufgenommen wird. Dieses Phänomen, "visual priming" genannt, wird z. B. beschrieben von A. J. Marcel in Conscious and unconscious perception: Experiments on visual masking and word recognition, Cognitive Psychology 15 (1983), S. 197-237. Bekanntestes Beispiel für dieses Phänomen ist der Austausch einzelner Bilder einer Filmsequenz gegen völlig andere Inhalte, die ein Beobachter beim Betrachten des Films bewusst nicht wahrnehmen kann, die sich aber dennoch auf seine Wahrnehmung bzw. sein Verhalten auswirken.

Dieser Effekt wird bei der Erfindung insbesondere zur Warnung anderer Verkehrs­ teilnehmer genutzt. Es hat sich gezeigt, dass eine unterschwellige Warnung durch entsprechend kurzzeitiges Aufleuchten von Bremslichtern die Reaktionszeit des Fahrers eines nachfolgenden Fahrzeugs beträchtlich verkürzt, wenn die Brems­ situation, auf die er unterbewusst vorbereitet worden ist, tatsächlich eintritt.

Anders als bei der aus der DE-A-197 22 775 bekannten, relativ hochfrequenten Modulation des Bremslichts, bei dem die Modulation überhaupt nicht, das Bremslicht als solches jedoch sehr wohl von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen wird, wird bei der Erfindung das optische Warnsignal mit einer solchen Dauer präsentiert, dass es von anderen Verkehrsteilnehmern der Regel nicht bewusst wahrgenommen wird, jedoch deren Wahrnehmungsvermögen schärft.

Bei der Erfindung wird die Signaleinrichtung normalerweise unmittelbar, nachdem eine entsprechende Situation erkannt worden ist, für die kurze Zeit aktiviert. Es ist aber auch möglich, situationsabhängig mit der unterbewussten Sensibilisierung der anderen Verkehrsteilnehmer zu warten.

Wie erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße System besonders zur Warnung von nachfolgenden Fahrern vor drohenden Bremsmanövern durch unterbewusste Beeinflussung, ohne dass sich der bewusst wahrgenommene Eindruck des Brems­ signals von dem heute üblichen unterscheidet, so dass den gesetzlichen Bestim­ mungen Genüge getan ist. Außerdem sind keinerlei technische Vorkehrungen am nachfolgenden Fahrzeug erforderlich.

Auf Grund dieser Merkmale der Erfindung sind Weiterbildungen möglich, die an sich bekannt sind, aus den erwähnten Gründen aber bisher nicht realisierbar waren. Zum Beispiel können Warnsignale mit abgestufter Intensität erzeugt werden, indem in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit, mit der ein Bremsmanöver voraus­ schauend erkannt wird, die Bremsleuchten mit verschiedener Intensität kurzzeitig aufleuchten gelassen werden. Bei hoher Wahrscheinlichkeit können noch weitere Leuchten einbezogen werden, um das unterschwellige Warnsignal zu verstärken, z. B. die Rückleuchten, sofern sie nicht bereits eingeschaltet sind. Bei als hoch erachteter Gefahr können die kurzzeitigen Lichtsignale auch in zeitlichen Abständen mehrmals hintereinander abgegeben werden, so lange sie nicht so kurz aufeinander folgen, dass sie bewusst wahrgenommen werden können.

Die Erfindung ist nicht nur in Verbindung mit Bremsleuchten nützlich, sondern auch in Verbindung mit anderen optischen Signaleinrichtungen außen am Fahrzeug, z. B. Nebelschlussleuchten, die kurzzeitig eingeschaltet werden, wenn ein Nebeldetektor aufkommenden Nebel erfasst.

Außerdem ist die Erfindung nicht auf die Vorwarnung vor Gefahrensituationen be­ schränkt. Man kann andere Verkehrsteilnehmer auch unterbewusst auf Situationen sensibilisieren, in denen nicht unmittelbar eine Gefahr droht, in denen es jedoch nützlich sein kann, wenn die anderen Verkehrsteilnehmer vorinformiert werden, ohne dass sie die Information bewusst verarbeiten müssen. Zum Beispiel, wenn sich jemand auf einer Abbiegespur einordnet, ohne den Fahrtrichtungsanzeiger einzu­ schalten, und dies von einer entsprechenden Sensorik erkannt wird, könnte der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs auf Grund von kurzzeitigen, nicht bewusst wahrnehmbaren Blinksignalen leichter erkennen, dass er sich auf einer Abbiegespur befindet, und nötigenfalls rechtzeitig die Spur wechseln.

Einrichtungen zur automatischen Erkennung von Situationen, in denen nachfolgen­ de Verkehrsteilnehmer z. B. vor einem bevorstehenden Bremsvorgang zu warnen sind, sind z. B. eine Sensorik zur Erfassung der Geschwindigkeit, mit der ein Regler für die Antriebsenergie des Kraftfahrzeugs zurückgeregelt wird, eine Sensorik zur Erfassung einer Annäherung des Kraftfahrzeugführers an eine Bremsbetätigungs­ einrichtung, eine Sensorik zur Erfassung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine Sensorik zur Erfassung der Beschleunigung und/oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs, eine Sensorik zur Erfassung von Abstand und/oder Geschwindigkeit vorausfahrender und/oder nachfolgender Fahrzeuge, eine Sensorik zur Erfassung von Warnsignalen vorausfahrender Fahrzeuge, und eine Sensorik zur Erfassung von Verkehrszeichen oder Lichtzeichen.

Falls das Kraftfahrzeug ein Automobil ist, ist der Regler für die Antriebsenergie normalerweise das Gaspedal und ist die Bremsbetätigungseinrichtung das Bremspedal. Die Erfindung ist auch bei einem Motorrad anwendbar, indem z. B. Betätigungen von Gasgriff und Handbremshebel detektiert werden, und auch bei nicht motorisierten Fahrzeugen wie z. B. Fahrrädern.

Die kurze Zeit, für die die Signaleinrichtung aktiviert wird, nachdem eine entspre­ chende Situation erkannt worden ist, beträgt vorzugsweise ungefähr zehn Milli­ sekunden bis einige zehn Millisekunden, z. B. zwanzig oder dreißig Millisekunden. Zwecks kostengünstiger Erzeugung solcher kurzzeitigen Lichtsignale enthält die Signaleinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere lichtemittierende elektronische Bauelemente wie z. B. Leuchtdioden.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur, die ein Flussdiagramm des Arbeitsprinzips eines Fahrzeug-Vorwarnsystems zeigt, mit dem andere Verkehrsteilnehmer durch kurzzeitige Lichtsignale vorgewarnt werden können.

Ein Kraftfahrzeug, in dem das Vorwarnsystem realisiert wird, enthält Sensoren zur Erfassung von Aktionen im Innenraum des Fahrzeugs wie z. B. Sensoren oder Annäherungssensoren zur Erfassung oder Vorhersage einer Betätigung von Gas- und/oder Bremspedal, Sensoren zur Erfassung von Geschwindigkeit, Beschleu­ nigung und/oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs, Sensoren zur Erfassung der Umgebung nach vorn oder hinten, z. B. zur Erfassung von Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit vorausfahrender und/oder nachfolgender Fahrzeuge, und/oder Sensoren zur Erfassung von Warnblinksignalen vorausfahrender Fahrzeuge oder roten Ampeln.

Außerdem enthält das Kraftfahrzeug Bremsleuchten, die jeweils eine Vielzahl von Leuchtdioden enthalten.

Nachdem eine oder mehrere der Sensoren eine Situation erkannt haben, in der der Fahrer des Kraftfahrzeugs möglicherweise die Bremse betätigen wird (S1), wird die erkannte Situation im Hinblick auf ihr Gefahrenpotential bzw. ihre Wichtigkeit bewer­ tet (S2). Anschließend erfolgt die Auswahl eines geeigneten optischen Reizes, um Fahrer nachfolgender Fahrzeuge auf den möglichen Bremsvorgang zu sensibilisie­ ren (S3). Nimmt zum Beispiel der Fahrer des Kraftfahrzeugs mit dem Vorwarn­ system schnell den Fuß vom Gaspedal, so wird eine normale Gefahrensituation angenommen, und beide Bremsleuchten werden z. B. 20 Millisekunden lang auf­ leuchten gelassen (S4). Wird ein zusätzliches Gefahrenpotential erkannt, z. B. ein geringer Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, so kann ein verstärkter Reiz ausgewählt werden, indem im Verfahrensschritt S4 neben den normalen Brems­ leuchten z. B. eine Zusatzbremsleuchte am Fahrzeug und/oder die Rückleuchten kurz aufleuchten gelassen werden. Außerdem kann der optische Reiz mehrmals wiederholt werden. Diese Verfahrenschritte können z. B. von einem geeignet programmierten Mikroprozessor durchgeführt bzw. gesteuert werden.

Die Zeit, die die Bremsleuchten aufleuchten gelassen werden, wird durch Versuche im Voraus festgelegt und so kurz gewählt, dass die Fahrer nachfolgender Fahrzeuge das Aufleuchten gerade noch nicht bewusst wahrnehmen können.

Auf Grund der Integrationswirkung des Auges ist es möglich, dass bei Verwendung des Systems bei Dunkelheit der zu warnende Verkehrsteilnehmer, welcher das System beobachtet, das Aufleuchten der Bremsleuchten wahrnimmt, obwohl die Dauer dieses Aufleuchtens so kurz gewählt wurde, dass dies nicht wahrgenommen werden sollte. Da dieser Zustand zu rechtlichen Problemen führen könnte (Straßenverkehrsordnung), ist es für den praktischen Einsatz denkbar das System so auszuführen, dass es deaktiviert werden kann. Dabei ist es denkbar, dass die Deaktivierung manuell vom Fahrzeugführer vorgenommen wird oder auch mittels eines die Lichtverhältnisse in der Fahrzeugumgebung messenden Sensors erfolgt, so dass bei Dunkelheit in der Umgebung des Fahrzeugs das erfindungsgemäße Warnsystem deaktiviert ist.

Claims (12)

1. System zur Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug, das eine optische Signaleinrichtung zur Wahrnehmung durch andere Verkehrsteilnehmer aufweist, mit einer Sensorik zur automatischen Erkennung von Situationen, die möglicherweise eine Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer erforderlich machen, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal­ einrichtung, nachdem eine entsprechende Situation erkannt worden ist, wenigstens einmal für eine kurze Zeit aktiviert wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Aktivierung unterhalb einer bewussten und oberhalb einer unbewussten Wahrnehmungsschwelle der Verkehrsteilnehmer liegt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal­ einrichtung unmittelbar, nachdem eine entsprechende Situation erkannt worden ist, für die kurze Zeit aktiviert wird.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung Bremsleuchten des Fahrzeugs umfasst.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik zur auto­ matischen Erkennung von Situationen, die möglicherweise eine Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer erforderlich machen, eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen enthält:

• a) eine Sensorik zur Erfassung der Geschwindigkeit, mit der ein Regler für die Antriebsenergie des Kraftfahrzeugs zurückgeregelt wird,
• b) eine Sensorik zur Erfassung einer Annäherung des Kraftfahrzeugführers an eine Bremsbetätigungseinrichtung,
• c) eine Sensorik zur Erfassung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
• d) eine Sensorik zur Erfassung der Beschleunigung und/oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs,
• e) eine Sensorik zur Erfassung von Abstand und/oder Geschwindigkeit voraus­ fahrender und/oder nachfolgender Fahrzeuge,
• f) eine Sensorik zur Erfassung von Warnsignalen vorausfahrender Fahrzeuge,
• g) eine Sensorik zur Erfassung von Verkehrszeichen oder Lichtzeichen.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung ungefähr zehn bis einige zehn Millisekunden lang aktiviert wird, nachdem eine entsprechende Situation erkannt worden ist.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung ein oder mehrere lichtemittierende elektronische Bauelemente enthält.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtemittierenden elektronischen Bauelemente Leuchtdioden sind.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System deaktiviert werden kann.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deaktivierung des Systems vom Fahrzeugführer manuell vorgenommen wird.

12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das die Deaktivierung des Systems durch einen die Lichtverhältnisse in der Fahrzeugumgebung messenden Sensor vorgenommen wird.