DE3025331A1

DE3025331A1 - Verfahren zur abstands-warnung von fahrzeugen, insbesondere kraftfahrzeugen im strassenverkehr

Info

Publication number: DE3025331A1
Application number: DE19803025331
Authority: DE
Inventors: Georg 8501 Kalchreuth Gugel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1982-01-28

Description

Verfahren zur Abstands-Warnung von Fahrzeugen, insbe-
sondere Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abstands-Warnung von Fahrzeugen, insbesondere von Kraft fahrzeugen im Straßenverkehr, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist durch die Zeitschrift t'Spektrum der Wissenschaft11, 6/1980, Seiten 24 bis 34, im wesentlichen bekannt, wobei allerdings der Straßenzustand nicht als Meßfuhlersignale dem Auswertegerät eingegeben wird, sondern durch einen Schalter vonhand mit den Einstellungen T = trocken, R = regennaß und S - schneeglatt durch den Fahrer des Fahrzeugs selbst eingegeben wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist ein Radargerät an der Vorderseite des überwachenden Fahrzeugs installiert, welches einen Oszillator für die Erzeugung der Radarwellen sowie eine Sende-und eine Empfangsantenne aufweist. Die von der Sendeantenne in Form einer engen Keule abgestrahlten Wellen werden von Hindernissen reflektiert, also insbesondere einem vorausfahrenden Fahrzeug, und gelangen dann als Echosignale in die Empfangsantenne. Von hier aus gehen sie nach Verstärkung an einen Auswerterechner, der den Abstand zum vorausfahrenden Wagen und dessen Geschwindigkeit berechnet und beurteilt, ob der Abstand zum sicheren Bremsen noch ausreicht oder schon zu klein ist.
Dem Fahrer wird der Abstand zum vorausfahrenden Wagen durch das Aufleuchten verschiedenfarbiger Leuchtdioden angezeigt. Die Leuchtdioden befinden sich an der Front- platte eines Gehäuses, welches den Auswerterechner enthält und oberhalb des Armaturenbrettes vor der Frontscheibe angebracht ist. Im Gefahrenfalle mahnt außerdem ein aSustisches Signal den Fahrer eindringlich, zu bremsen.
Beim bekannten Verfahren muß der Fahrer des überwachenden Fahrzeugs nicht nur das überwachte Fahrzeug, sondern auch die Leuchtanzeige in seinem Fahrzeug im Auge behalten. Letztere liegt naturgemäß nicht genau im Gesichtsfeld des Fahrers. Dies ist vom arbeitsphysiologischen Standpunkt ein Nachteil. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs näher definierten Art so auszugestalten, daß das Hindernis und das optische Warnsignal bei Bremswegerreichen oder -unterschreitung in ein und demselben Gesichtsfeld für den Fahrer des Folgefahrzeugs liegen. Es soll dadurch der Sehstrahl des Fahrers voll auf das Hindernis konzentriert werden können und, wie bisher, kurzzeitige Blickabweichung nur in den Rückspiegel erforderlich sein. Auf diese Weise bliebe das eintrainierte Pendeln des Fahrerauges zwischen frontseitigem Hindernis und Rückspiegel erhalten.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich bereits aus der Erläuterung der Aufgabe stellung. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung das Verfahren nach der Erfindung noch näher erläutert. Darin zeigt in schematischer Darstellung: Fig. 1 in einem Blockdiagramm das Zusammenwirken der einzelnen Verfahrensschritte; Fig. 2 den vom Fahrbahnzustand abhängigen Sicherheitsabstand bei trockener Fahrbahn (Fig. 2a), bei nasser Fahrbahn (Fig. 2b) und bei nasser und gefrorener Fahrbahn (Fig. 2c); Fig. 3 den Sicherheitsabstand zwischen zwei Fahrzeugen A und B, abhängig von der Differenzgeschwindigkeit, und zwar bei relativ kleiner (Fig. 3a), mittlerer (Fig. 3b) und großer (Fig. 3c) Differenzgeschwindigkeit, und Fig. 4 die Warnsignalverhältnisse bei Annäherung eines zu überwachenden Fahrzeugs an ein Hindernis, das die tlberwachungseinrichtung aufweist.
Gemäß Fig. 1 ist an einem durch eine strichpunktierte Umfassungslinie angedeuteten überwachenden Fahrzeug A an seinem rückwärtigen Teil ein Sende-Empfangs-Gerät 1 angeordnet, welches eine Sende- und Empfangsantenne 1.1, einen Sender 1.2, einen Empfänger 1.3 und eine Warnlampe 1.4 aufweist. Die Antenne 1.1 dient sowohl zum Senden als auch zum Empfangen und ist deshalb an den Sender 1.2 und und din Empfänger 1.3 angeschlossen.
Sender und EspSanger sind zum Senden bzw. zum Empfang von Radarwellen eingerichtet. Unter Umständen könnten auch andere elektromagnetische Wellen, z.B. Infrarotwellenverwendet werden, die auch bei schlechter Sicht eine hohe Durchdringungsfähigkeit haben. An das Sende-Empfangs-Gerät 1 ist ein Auwertegerät 2 angekoppelt, bestehend aus einem Mikroprozessorteil 2.1 und einem Verstärkerteil 2.2. An das Ausertegerät 2 sind verschiedene Meßfühler sngschlossen, so ein Tachometer M1, ein Feuchtigkeitsmesser M2, ein Außentemperaturmesser M3 und ein Ultraschall-Sende- und - Empfangsgerät M4.
Ferner sind an das Auswertegerat 2 angeschlossen die Baueinheiten eines Meßempfängers 3 und eines akustischen Signalgebers 4, welcher zwei Arten von a1stischen Sig- nalen über entsprechende Signalgeber 4.1 und 4.2 abgeben kann, nämlich S1 und S2.
Das Auswertegerät 2 verstärkt die als Echosignale E zurückkommenden Sendesignale S und verarbeitet diese so weiter, daß es unter Berücksichtigung der Istwerte der Meßfühler M1 bis M4, zumindest M1 und M4, berechnen kann, ob der Abstand zwischen dem überwachenden Fahrzeug A und einem diesem folgenden überwachten Fahrzeug dem Mindestbremsweg sich gefährlich nähert bzw. den Mindestbremsweg erreicht oder unterschritten hat. In diesem Ansprechfalle veranlaßt das Gerät 2 die Abgabe optischer Warnsignale durch die Warnlampe 1.4 für den Hintermann und akustischer Warnsignale S1 für den Fahrer selbst.
Wie es durch das Vorstehende bereits deutlich wurde, arbeitet das Verfahren nach der Erfindung so, daß jeweils durch das in Fahrtrichtung vorauseilende Fahrzeug A das ihm unmittelbar folgende Fahrzeug (Folgefahrzeug) überwacht wird. Hierzu ist die Sende- und Empfangsantenne 1.1 des überwachenden Fahrzeugs A innerhalb der Ortungstiefe seines rückwärtigen Straßenraumes wirksam, d.h. mindestens bis zu einer Entfernung von 100 bis 300 m. Das Sende-Empfangs-Gerät 1 arbeitet mit einer Frequenz von z.B. 35 Gigahertz, entsprechend einer Wellenlänge von 8,6 mm. Insbesondere handelt es sich um ein Pulsradargerät. Die an der Rückseite des dberwachenden.Fahrzeugs A angeordnete Warnlampe 1.4 ist als Blinkleuchte ausgeführt, welche ihre Blink-Warn-Signale nach Art blinkender Pannenleuchten, jedoch mit demgegenüber erhöhter Blinkfrequenz, zur Warnung und Verlangsamung der Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs abgibt. Es können hierfür sogar die an Jedem PKW normalerweise installierten Pannenleuchten verwendet werden, wobei dann Jedoch die Blinkfrequenz hoher ist, insbesondere 5 bis 10 Hz beträgt. Dadurch wird das Folgefahrzeug gewarnt und zur Verlangsamung seiner Geschwindigkeit veranlaßt. Mindestens bei gestörter Fernsicht, wie bei Nebel oder Niederschlag, wird zusätzlich zum Blink-Warnsignal SB ein akustflsches Warnsignal vom Uberwachenden Fahrzeug zum Folgefahrzeug ausgesendet, was über den Radarsendestrahl als Träger geschieht, wobei dieses akustische Warnsignal mittels eines Warnsignal-Empfängers des Folgefahrzeuges reproduziert wird. Wäre das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug A ein Folgefahrzeug, so fungiert der Meßempfänger 3 als Empfänger für das akustische Warnsignal und gibt dann über das Auswertegerät 2 dieses Warnsignal über die Leitung 142 an das akustische Auswertegerät 4 und von dort an den Geber 4.2 weiter. Die übrigen Signalleitungen 1 sind analog zur Leitung l42 mflt dem kleinen Buchstaben 1 und weiteren kleinen Zahlen oder der 3uchstaben bezeichnet, die der Bezeichnung der zugehorigen angeschlossenen Baueinheit entsprechen. So trägt z.B.
die vom Feuchtigkeitsmesser M2 zum Auswertegerät 2 führende Signalleitung die Bezeichnung lm2, u.s.v.
Mit 5 ist in Fig. 1 noch der Kopf eines Fahrers angedeutet, mit 6 das Steuerrad, durch die Pfeile 7 die Blickrichtung des Fahrers.
Fig. 2 verdeutlicht den unterschiedlich großen Sicherheitsabstand al, a2 und a3 zwischen dem überwachenden Fahrzeug A und dem Folgefahrzeug B, welch letzteres im Gefahrenfalle vom Vorausfahrzeug A ein optisches und gegebenenfalls ein akustisches Warnsignal erhält. Bei trockener Fahrbahn (Fig. 2a) ist der Sicherheitsabstand al kleiner als bei nasser Fahrbahn (Fig. 2b) der Sicherheitsabstand a2, und letzterer ist wiederum kleiner als der Sicherheitsabstand a3 bei nasser und gefrorener Fahrbahn (Glatteis) gemäß Fig. 2c.
Fig. 3 illustriert die Verhältnisse eines unterschiedlich großen Sicherheitsabstandes b1, b2 bzw. b3 für den Fall, daß das überwachende Fahrzeug A z.B. 80 km pro Stunde fährt und das überwachte Folgefahrzeug B 120 km pro Stunde (Fig. 3a). Der ein Ansprechen des Meßempfängers 3 im Folgefahrzeug B veranlassende Sicherheitsabstand b2 ist im Falle der Fig. 3b größer, da hierbei Fahrzeug B eine Geschwindigkeit von 160 km pro Stunde aufweist, und er ist noch größer im Falle der Fig. 3c, wo Folgefahrzeug B mit 200 km pro Stunde dem Vorausfahrzeug A (80 km pro Stunde) folgt.
Fig. 4 verdeutlicht, daß die Fahrbahn 8 von einem Hindernis in Form einer Baustelle 9 mit Bauzaun 9.1 verengt ist, und daß am Bauzaun 9.1 außer den üblichen Warnblinkleuchten 10 ein Sende-Empfangs-Gerät 11 installiert ist, welch« ähnlich demJenigennFig. 1 aufgebaut sein kann und auch ein zugehöriges Auswertegerät 2 aufweist. Es sendet Radarstrahlen S aus, welche im Bereich der Ortungstlefe für den Fall, daß sich ein Fahrzeug A, B oder ein anderes darin befindet, Empfangsimpulse E empfängt und demgemäß Warnblinksignale höherer Frequenz abgibt im Vergleich zu den Blinkleuchten 10 sowie den akustischen Geber 4.2 im Fahrzeug A, 3 veranlaßt, den Fahrer durch ein akustisches Warnsignal, z.B. einen Hubton, zu warnen. Das akustische Warnsignal wird zumindest bei gestörter Fernsicht abgegeben, wozu im Mikroprozessor des Gerätes 11 entsprechende Programmierungen vorgenommen sind.
Der Ultraschall-Sender- und-Empfänger M4 nach Fig. 1 dient als Meßfühler für den Straßenzustand am Uberwachenden Fahrzeug. Es hat sich gezeigt, daß ein Ultraschall-Sendeimpuls durch die Reflektion an trockener, nasser oder eisiger Fahrbahn unterschiedlich stark und mit unterschiedlicher Impulsform reflektiert wird und daß das dadurch gewonnene Ultraschall-Empfangssignal als Kriterium für den Straßenzustand, zusätzlich zur Feuchtigkeits- und TemperaturmessungZherange- zogen werden kann, wodurch eine verbesserte Abfragegenauigkeit und eine erhöhte Sicherheit erzielt werden.
Die psychologische Wirkung flackernder Warnblinkleuchten im Gesichtsfeld des Fahrers wirken sich vorteilhaft auf die Fahrdisziplin aus, zumal ein zu kleiner Sicherheitsabstand weithin erkennbar wird. Das akustische Signal S1, das dem überwachenden Fahrzeug vom überwachten Folgefahrzeug gegeben wird, kann auch dazu ausgenutzt werden, um einen Uberholvorgang für das Fahrzeug A besser kontrollierbar zu machen. Das Signal S1 steht nämlich beim Überholvorgang solange an, bis das überholende Folgefahrzeug B passiert hat.
4 Fig.
3 Patentansprüche

Claims

PatentansrUche Verfahren zur Abstands-Warnung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr, mit einem überwachenden und einem demgegenüber in Fahrtrichtung beabstandeten, überwachten Fahrzeug, unter Verwendung von mindestens einem, elektromagnetische Signale, insbesondere Radarwellen, aussendenden und die Echosignale nach Reflexion am überwachten Fahrzeug wieder auffangenden, eine Sende- und Empfangsantenne aufweisenden Sende-Empfangs-Gerät am überwachenden Fahrzeug, welch letzteres ferner ein mit dem Sende-Empfangs-Gerät gekoppeltes Auswertegerät mit angeschlossenen Meßfühlern und optischakustischen Warnsignal-Gebern aufweist, wobei das Auswerte gerät die Echosignale verstärkt und so weiterveres arbeitet, daß/unter Berücksichtigung der Meßfühler-Istwerte, wie zumindest Eigengeschwindigkeit und Straßenzustand, zum Beispiel Fahrbahn trocken - naß ° eisglatt, berechnet, ob der Abstand zwischen dem überwachten und dem überwachenden Fahrzeug dem Mindestbremsweg sich gefährlich nähert bzw. den Mindestbremsweg erreicht oder unterschritten hat und in diesem Ansprechfalle die Abgabe optisch-akustlscher Warnsignale durch die Warnsignal-Geber veranlaBtD d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t D das jeweils durch das in Fahrtrichtung vorauseilend Fahrzeug das ihm unmittelbar folgende Fahrzeug (Folgefahrzeug) überwacht wird, daß hierzu eine Sende- und Empfangsantenne des überwachenden Fahrzeugs innerhalb der Ortungstiefe seines rückwärtigen Straßenraumes wirksam ist, daß an der Rückseite des überwachenden Fahrzeugs ferner Blinkleuchten der Warnsignal-Geber angeordnet sind, welche ihr Blink-Warnsignal nach Art blinkender Pannenleuchten, Jedoch mit demgegenüber erhöhter Blinkfrequenz, zur Warnung und Verlangsamung der Geschwindigkeit des Folgefahrzeuges abgebens und daß mindestens bei gestörter Fernsicht, wie Nebel oder Niederschlag, zusätzlich zum Blink-Warnsignal ein akustisches Warnsignal vom überwachenden Fahrzeug zum Folgefahrzeug ausgesendet wird, das mittels eines Warnsignal-Empfängers des Folgefahrzeuges reproduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß von die Fahrbahn verengenden oder Fahrbahnspuren blockierenden festen Hindernissen, wie Baustellen- Begrenzungen, -Zäunen o.dgl. zusätzlich zu Lichtblinksignalen den elektromagnetischen Signalen des jeweils vorauseilenden Fahrzeugs ähnliche oder analoge Signale ausgesendet werden, welche von dem sich jeweils dem festen Hindernis nähernden Fahrzeug empfangen und zumindest bei gestörter Fernsicht zu akustischen Warnsignalen für den Fahrer umgeformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Meßfühler für den Straßenzustand Ultraschall-Sender und -Empfänger am überwachenden Fahrzeug verwendet werden.