DE202016005648U1

DE202016005648U1 - System für Kraftfahrzeuge zur Überwindung der Wahrnehmungsschwelle von Sonderrechtsfahrzeugen

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Publication number: DE202016005648U1
Application number: DE202016005648.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2016-11-14
Anticipated expiration: 2026-09-16

Abstract

System für Kraftfahrzeuge zur Überwindung der Wahrnehmungsschwelle von Sonderrechtefahrzeugen dadurch gekennzeichnet, dass das System aus zwei Komponenten besteht, einem Sender (1), der im Sonderrechtefahrzeug installiert bzw. als mobile Einheit verfügbar ist, und einem Empfänger (100), der in jedes Kraftfahrzeug installiert werden kann

Description

Die heutigen geschlossenen Kraftfahrzeuge wie Pkw oder Lkw werden mit immer besseren Schalldämmungsmaßnahmen ausgestattet. Gleichzeitig sind viele dieser Fahrzeuge mit modernen Entertainmentsystemen, zum Teil sogar mit aktiver Geräuschunterdrückung („Active Noise Cancelling”) ausgestattet, die aktiv eine Reduktion von Umgebungsgeräuschen bewirken. Ähnlich verhält es sich mit modernen Integralhelmen für Krafträder, die aufgrund ihres inneren Aufbaus Umgebungsgeräusche signifikant bedämpfen.
Gut gedämmte Fahrzeuge oder Helme und zu laut eingestellte Entertainmentsysteme oder eine Kombination aus beiden Faktoren erhöhen die Wahrnehmungsschwelle des Fahrers derart, dass ein herannahendes oder parallel fahrendes Sonderrechtefahrzeug nicht bemerkt wird.
Insbesondere querende Sonderrechtefahrzeuge stellen ein Problem dar, wenn durch den Kraftfahrer weder das Martinshorn wahrgenommen noch das Blaulicht gesehen wird.
Verstärkt wird dieses Problem noch durch die derzeit stattfindende Entwicklung hin zu selbststeuernden Fahrzeugen, bei denen der Fahrer nach geltender gesetzlicher Definition zwar „wahrnehmungsbereit” sein muss wobei in praxi wohl eher von einer verzögerten Handlungseinleitung des Fahrers ggü. einem Selbstfahrer auszugehen ist.
Abhilfe schafft hier ein elektronisches System (im folgenden Alarmierungssystem genannt), das in der Lage ist, die Wahrnehmungsschwelle eines Kraftfahrzeugfahrers situationsbedingt soweit abzusenken, dass ein herannahendes Sonderrechtefahrzeug wahrgenommen wird. Durch optische, akustische oder andere sensorisch wahrnehmbare Hinweise bekommt der Fahrer signalisiert, dass und aus welcher Richtung sich ein Sonderrechtefahrzeug nähert; ebenso können dem Fahrer auch Handlungsanweisungen erteilt werden, die eine reibungslose Durchführung des Rettungseinsatzes erleichtern.
Das beschriebene Alarmierungssystem ist dabei so aufgebaut, dass es in jegliche Art geschlossener Kraftfahrzeuge oder Krafträder eingebaut oder nachgerüstet werden kann. Es ist dabei unerheblich ob das Fahrzeug ein Entertainmentsystem besitzt oder ob dieses zum Zeitpunkt der Alarmierung betrieben wird.
Als Alarmierungssystem kommt hierbei ein zweiteiliges drahtloses System zum Einsatz, das aus einem Sender und einem Empfänger besteht, wobei der Sender vorzugsweise mit der Sonderrechteanlage des Sonderrechtefahrzeuges verbunden ist und mit dieser automatisch aktiviert wird. Zur mobilen Absicherung von Unfallstellen oder Gefahrenstellen durch Einsatzkräfte oder zum Systemtest kann der Sender aber auch als mobiles System betrieben werden. Der Empfänger ist im geschlossenen Kraftfahrzeug eingerüstet, bzw. am Kraftrad angebracht; der Empfänger kann auch fahrzeugunabhängig verwendet werden, etwa als Signalgeber in einem Motorradhelm.
Detaillierte Beschreibung/Funktionsbeschreibung:
Das beschriebene Alarmierungssystem besteht aus zwei Komponenten.
Der Sender (1) [Skizze 1] besteht aus einer zentralen Steuereinheit (2), einer Sendeeinheit (4) und einem GPS Modul (8). Das System wird durch die Sonderrechteanlage (3) aktiviert und sendet ein verschlüsseltes Signal über jeweils drei gerichtete Antennen (5), (6), (7). Die Sendeeinheit (4) ist dabei so konzipiert, dass das Signal über eine Entfernung von etwa 300 m übertragen werden kann. Jede der drei Antennen deckt dabei einen Raumwinkel von ca. 120° ab. Zwischen den seitlichen Antennen (6) und (7) und der in Vorausrichtung sendenden Antenne (5) werden vorzugsweise unterschiedliche Signalcodes und/oder verschiedene Signalfrequenzen verwendet um dem entsprechenden Empfänger zu signalisieren, ob sich das Sonderrechtefahrzeug entlang der Fahrrichtung des Empfängers oder quer dazu bewegt. Das Sendesignal enthält ebenfalls die aktuelle GPS Position des Sonderrechtefahrzeuges.
Der Empfänger (100) [Skizze 2] besteht aus einer gerichteten Empfangseinheit (10) mit insgesamt vier gerichteten Empfangsantennen (11), (12), (13) und (14), die jede für sich einen Raumwinkel von etwa 90–100° abdeckt. Eine Empfangsantenne (11) ist in Vorausrichtung des Fahrzeuges, eine nach links (14), eine nach rechts (12) und eine entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeuges (13) ausgerichtet, sodass der Empfänger in der Lage ist, die Richtung des Alarmierungssignales zu bestimmen. Decodierte Empfangsinformationen und Empfangsrichtungen sowie die GPS Position des Sonderrechtefahrzeuges werden in der zentralen Steuereinheit (15) verarbeitet. Die zentrale Steuereinheit enthält weiterhin eine Datenschnittstelle (17), die in der Lage ist, entsprechende Positions- und Alarmierungsinformationen an ein integriertes Fahrzeugkontrollsystem (18) zu übermitteln. Gleichzeitig beinhaltet der Empfänger (100) eine Trenneinrichtung (16) für die Kfz-Lautsprecher/die Sprachgarnitur eines Motorradhelmes (20) mit vorzugsweise einem mindestens zweikanaligen Audioverstärkersystem sowie einen eigenen Lautsprecher (21). Weiterhin gehören eine optische (19) und eine sensorische (22) Alarmierungseinrichtung zum Empfänger (100). Die sensorische Alarmierungseinrichtung (22) ist hierbei beispielsweise als vibratorische Einrichtung ausgeführt und kommt vorzugsweise bei Krafträdern zum Einsatz, die über kein Lautsprechersystem verfügen.
Der Alarmierungsempfänger kann dabei sowohl mit einem integrierten Fahrzeugkontrollsystem verbunden werden als auch in Fahrzeuge mit vorhandenem Fahrzeugentertainmentsystem oder ohne vorhandenes Fahrzeugentertainmentsystem nachgerüstet werden.
Empfängt der Empfänger ein Alarmierungssignal wird zuerst eine Decodierung des Signals innerhalb der zentralen Steuereinheit (15) vorgenommen und die Richtung des Signales bestimmt. Danach erfolgt die Alarmierung des Fahrzeugführers optisch, durch eine im direkten Sichtbereich des Fahrzeugführers angebrachte optische Warneinrichtung (19), akustisch durch Sprachansage oder sensorisch. Vorgefertigte Sprachansagen sind dabei innerhalb der zentralen Steuereinheit (15) vordefiniert abgespeichert und werden abgespielt.
Folgende Sprachalarmierungsmeldungen werden auf dem Alarmierungssystem vorgehalten; die Aufzählung ist nicht abschließend:

• „Sonderrechtefahrzeug nähert sich von vorn”
• „Sonderrechtefahrzeug nähert sich von hinten”
• „Sonderrechtefahrzeug nähert sich von links”
• „Sonderrechtefahrzeug nähert sich von rechts”
• „Rettungsgasse freihalten”
• „Unfallstelle”

Gleichzeitig stehen die decodierten Informationen wie GPS Position, Art des Sonderrechtefahrzeuges, Art des Notfalles an der Datenschnittstelle (17) zur Verfügung.
Wie die akustische Alarmierung durchgeführt wird, richtet sich dabei danach, wie der Alarmierungsempfänger mit dem Fahrzeug integriert ist:
1.) Anbindung an das Lautsprechersystem eines Fahrzeuges
Da grundsätzlich nicht davon ausgegangen werden kann, dass das Fahrzeugentertainmentsystem zu jedem Zeitpunkt aktiviert ist (bspw. durch Ausschalten des Systems oder im Falle des Führens eines Telefonates über Freisprecheinrichtungen), erfolgt die Integration des akustischen Alarmierungspfades in die Verkabelung der Frontlautsprecher des Fahrzeuges. Hier kommt eine Trenneinrichtung innerhalb des Audioverstärkers (16) des Alarmierungsempfängers zum Einsatz, die die Fahrzeuglautsprecher (20) elektrisch vom Entertainmentsystem abtrennt und für die Dauer der Alarmierung mit dem Alarmierungsempfänger (100) verbindet. Die in der Steuereinheit (15) gespeicherten Sprachalarmierungen werden über die Frontlautsprecher abgestrahlt. Nach Wegfall des Alarmierungssignals werden die Fahrzeuglautsprecher (20) wieder elektrisch mit dem Entertainmentsystem des Fahrzeuges verbunden. Die optische Alarmierung erfolgt über eine nachzurüstende optische Warneinrichtung (19), die im Sichtbereich des Fahrers montiert wird.
2.) Anbindung an ein integriertes Fahrzeugkontrollsystem (18)
In diesem Falle wird ein Steuersignal mit den Alarmierungsinformationen und der Richtung aus der das Alarmierungssignal empfangen wurde an das Fahrzeugkontrollsystem (18) gesendet. Die akustische und optische Alarmierung wird durch das Fahrzeugkontrollsystem visualisiert. Gleichzeitig kann die aktuelle GPS Position des Sonderrechtefahrzeuges im Navigationsdisplay des Fahrzeuges visualisiert werden, falls vorhanden.
3.) Installation in ein Fahrzeug ohne Fahrzeugentertainmentsystem
In Fahrzeugen ohne Entertainmentsystem erfolgt die Alarmierung akustisch über das dem Empfänger (100) eigene Lautsprechersystem (21) und optisch mit Hilfe der im Sichtbereich des Fahrers angebrachten optischen Warneinrichtung (20).
4.) Installation an Krafträdern
Da Krafträder zum überwiegenden Teil nicht mit Entertainmentsystemen ausgerüstet sind, erfolgt die Alarmierung sensorisch über das dem Empfänger (100) eigene sensorische Alarmierungsmodul (22) und optisch mit Hilfe der im Sichtbereich des Fahrers angebrachten optischen Warneinrichtung (20).

Claims

System für Kraftfahrzeuge zur Überwindung der Wahrnehmungsschwelle von Sonderrechtefahrzeugen dadurch gekennzeichnet, dass das System aus zwei Komponenten besteht, einem Sender (1), der im Sonderrechtefahrzeug installiert bzw. als mobile Einheit verfügbar ist, und einem Empfänger (100), der in jedes Kraftfahrzeug installiert werden kann
Sender (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Sender eine zentrale Steuereinheit (2), ein GPS Modul (8) und eine Sendeinheit (4) enthält
Sendeeinheit (4) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (4) mindestens eine, vorzugsweise drei gerichtete Sendeantennen (5), (6), (7) oder ein elektronisch richtungsbildendes Sendearray enthält, sodass die Sendeeinheit ein Funksignal auf einer oder mehreren Sendefrequenzen innerhalb eines Raumwinkels von mindestens +/–150° und mit einer Reichweite von mindestens 300 m bezogen auf die Vorausrichtung des Sonderrechtefahrzeuges/Notfallsenders versenden kann
Sendesignal nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, a) dass das Sendesignal mindestens aber nicht abschließend folgende Informationen enthält: a. Information, dass das Signal ein Alarmierungssignal ist, das von einem Sonderrechtefahrzeug oder mobilen Notfallsender abgestrahlt wird b. Information über den Typ des Sonderrechtefahrzeuges c. Richtungsinformation, ob das Signal bzgl. des Sonderrechtefahrzeuges in Voraus- oder in seitlicher Richtung abgesendet wird d. GPS-Position des Sonderrechtefahrzeuges oder des mobilen Senders b) dass das Sendesignal verschlüsselt ist
Alarmierungsempfänger (100) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, c) dass der Empfänger mindestens, aber nicht abschließend folgende Komponenten enthält: a. eine zentrale Steuereinheit (15) b. eine Empfangseinheit (10) c. eine optische Signalisierungseinrichtung (20) d. einen Leistungsverstärker mit elektronischer Trenneinrichtung (16), die sich in die Verkabelung der Frontlautsprecher des Kfz integrieren lässt und die in der Lage ist, die Frontlautsprecher des Fahrzeug-Entertainmentsystems elektrisch auf die zentrale Steuereinrichtung (15) umzuschalten, wenn ein Alarmierungssignal empfangen wurde e. einen optionalen akustischen Signalgeber (z. B. Lautsprecher) (21) f. eine Schnittstelle zu einem integrierten Fahrzeugkontrollsystem (18) g. eine sensorische Alarmierungseinheit (22)
zentrale Steuereinheit (15) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (15) in der Lage ist, verschlüsselte Alarmierungssignale, GPS Positionen und Richtungsinformationen eines Senders (1) nach Anspruch 1 zu decodieren und vordefinierte Sprachsignale sowie optische Alarmierungen auszugeben
Empfangseinheit (10) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (10) vorzugsweise über vier gerichtete Empfangsantennen (11), (12), (13), (14) oder alternativ über ein elektronisch richtungsbildendes Empfangsarray für Sendesignale eines Senders nach Anspruch 1 verfügt