DE3941402A1

DE3941402A1 - Collision warning system for vehicle - evaluates transmitted HF signal modulated with information representative of vehicle speed and acceleration

Info

Publication number: DE3941402A1
Application number: DE19893941402
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Phys Berthold
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB AG Germany; ABB AB
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-06-20

Abstract

The warning system operates on the premise that all vehicles (1.2) are equipped with a forward looking Rx (E) and rearward directed Tx (S). The Tx (S) transmits an HF signal (S2) modulated with information representative of vehicle speed and acceleration. The vehicle receives, simultaneously, any transmitted signal (S1) containing similar information from a vehicle (1) travelling in front. The warning system comparator unit compares and evaluates the vehicles Tc signal (S2) with the received signal (S1), taking into account pre-programmed information such driver reaction time, weather conditions and vehicle handling characteristics. Should any danger of a collision be imminent the vehicle driver is alerted by a visual and/or audible signal. USE/ADVANTAGE - Cheap and reliable warning system. Improved performance and effectiveness in tight curves - Tx signal strength which is inversely proportional to vehicle speed automatically adjusts effective Tx range.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Erkennen und Abwen den einer Kollisionsgefahr zwischen einem sich vorausbe wegenden Fahrzeug und einem sich nachbewegenden Fahrzeug sowie Abstandswarnsysteme zur Durchführung der Verfahren.The invention relates to methods for recognizing and averting ahead of a risk of collision between you moving vehicle and a moving vehicle as well as distance warning systems for carrying out the Method.

Kollisionen zwischen im fließenden Verkehr sich hinter einander herbewegenden Fahrzeugen, d. h. insbesondere Auffahrunfälle im Straßenverkehr, sind überwiegend auf eine subjektive Fehleinschätzung des erforderlichen Si cherheitsabstandes oder auf eine momentane Unaufmerksam keit des Fahrzeugführers zurückzuführen. Jährlich ster ben in der Bundesrekublik Deutschland etwa tausend Per sonen bei Auffahrunfällen, mehr als siebzigtausend Men schen werden verletzt und die Sachschäden erreichen na hezu Milliardenhöhe.Collisions between behind in flowing traffic moving vehicles, d. H. in particular Rear-end collisions in road traffic are predominantly on a subjective misjudgment of the required Si safety distance or to a momentary inattentiveness of the driver. Annual ster ben in the Federal Republic of Germany about a thousand per in rear-end collisions, more than seventy thousand men people are injured and damage to property is achieved almost billions.

Im Stand der Technik sind bereits Vorrichtungen oder Systeme bekannt, welche den Fahrzeugführer warnen, wenn er zu wenig Sicherheitsabstand einhält oder wenn er sich einem langsameren Fahrzeug oder einem stehenden Hinder nis gefährlich schnell nähert und zur Vermeidung einer Kollisionsgefahr deshalb bremsen sollte. Neben Geräten, die bei zu geringem Abstand lediglich warnen und es dem Fahrzeugführer überlassen, angemessen auf die Warnung zu reagieren, sind auch vollautomatische Systeme bekannt, die im Gefahrenfall unmittelbar auf Gas und/oder Bremse einwirken. Da vollautomatisch arbeitende Systeme einen erheblichen Eingriff in die Dispositionsfreiheit des Fahrzeugführers beinhalten, sind solche Systeme auch speziell in der Weise bekannt, daß der Fahrzeugführer die Automatik jederzeit dadurch abschalten kann, daß er selbst das Gas- oder Bremspedal betätigt. Der Priorität des Fahrerwillens gegenüber der Automatik in allen Ver kehrssituationen wird zumindest in der Bundesrepublik Deutschland Vorrang eingeräumt.Devices or are already in the prior art Known systems that warn the driver when he does not keep enough safety distance or if he is a slower vehicle or a standing obstacle nis approaching dangerously quickly and avoiding one Collision risk should therefore brake. In addition to devices, who only warn when the distance is too short and tell the Leave drivers adequately to the warning fully automated systems are known, in the event of danger directly on the gas and / or brake act. Because fully automatic systems are one considerable interference in the disposition of the Such systems also include the driver specifically known in such a way that the driver can switch off the automatic at any time by the fact that he even pressed the accelerator or brake pedal. The priority of the driver's will compared to the automatic in all ver Sweeping situations will occur at least in the Federal Republic Germany given priority.

Aus dem Fachzeitschriftenaufsatz von G. Dutin´; Ein Bei trag zur Anwendung des Dopplerradarverfahrens im Stra ßenverkehr, Frequenz, 37 (1983) 2, S. 38-45, ist ein stationäres, als Dauerstrichradar arbeitendes Dopplerra dargerät zur Geschwindigkeitsmessung vorbeifahrender Kraftfahrzeuge bekannt. Die Geschwindigkeitsbestimmung erfolgt hierbei aufgrund einer Analyse der empfangenen Doppler-Signale.From the journal article by G. Dutin´; A case contract for the application of the Doppler radar method in stra ßenverkehr, Frequency, 37 (1983) 2, pp. 38-45, is a stationary Dopplerra working as continuous wave radar Dar device for passing speed measurement Motor vehicles known. The speed determination is based on an analysis of the received data Doppler signals.

In dem Fachzeitschriftenaufsatz von A. Bucher, W. Grün beck, J. Pischke und W. Wocher; Ein Abstandswarngerät für Kraftfahrzeuge in 35 GHz Impulstechnik, Mikrowellen magazin, Band 8, Nr. 4, 1982, S. 426-429, ist ferner ein auf der Grundlage des Puls-Radar-Verfahrens arbeitendes Abstandswarngerät für Kraftfahrzeuge offenbart. Dieses Gerät besteht im wesentlichen aus einem Radarsensor und einer Auswerte- und Bedienungseinheit, welche aus den Signalen des Radarsensors, eines Tachogebers und eines Lenkwinkelgebers die konkrete Kollisionsgefahr ermittelt und dem Fahrzeugführer akustisch und optisch signali siert.In the journal article by A. Bucher, W. Grün Beck, J. Pischke and W. Wocher; A distance warning device for motor vehicles in 35 GHz pulse technology, microwaves magazin, Volume 8, No. 4, 1982, pp. 426-429, is also a working on the basis of the pulse radar method Distance warning device for motor vehicles disclosed. This Device consists essentially of a radar sensor and an evaluation and operating unit, which from the Signals from the radar sensor, a speedometer and one Steering angle encoder determines the specific risk of collision and signal the vehicle driver acoustically and optically siert.

Ergänzend sei auf den Fachzeitschriftenaufsatz von F. Ackermann; Abstandsregelung mit Radar, Spektrum der Wis senschaft, Juni 1980, S. 25-34, hingewiesen, in welchem ebenfalls ein nach dem Puls-Radar-Verfahren arbeitendes Abstandswarn- und Abstandsregelungsgerät offenbart ist.In addition to the journal article by F. Ackermann; Distance control with radar, spectrum of wis senschaft, June 1980, pp. 25-34, in which also one working according to the pulse radar method Distance warning and distance control device is disclosed.

Da es sich bei allen gebräuchlichen Radarverfahren um aktive Verfahren handelt, bei denen zunächst ein Signal ausgesendet wird, um dann die zwecks Ortung und Bewe gungszustandserkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs ge wünschte Information aus dem reflektierten Signal zu gewinnen, sind sie aus der Natur der Sache heraus mit gewissen Nachteilen behaftet. Wegen der zur Informati onsgewinnung erforderlichen Reflexion des ausgesendeten Signals ist nämlich die Fehlalarmrate noch relativ groß. Als Fehlwarnungen werden hierbei Warnungen verstanden, die auftreten, ohne daß sich ein Hindernis auf der eige nen Fahrspur befindet. Hierbei kann es sich um Randhin dernisse, Fahrzeuge auf Nachbarspuren oder sonstige stö rende Signale handeln. Insbesondere bei freier Fahrt auf einer kurvigen und durch Randhindernisse eingeengten Bundesstraße ist bei den bekannten Systemen ein Anstieg der Fehlalarmrate zu verzeichnen. Auch kann es vorkom men, daß in Kurven mit engem Radius das vorausfahrende Fahrzeug überhaupt nicht oder jedenfalls zu spät erfaßt wird. Auch sind die bekannten Radarverfahren noch rela tiv aufwendig und dementsprechend teuer. Hier versucht die Erfindung Abhilfe zu schaffen.Since all common radar methods are concerned active procedures, in which initially a signal is then sent out for the purpose of locating and moving Condition detection of the vehicle in front wanted information from the reflected signal win, they're out of the nature of the thing with certain disadvantages. Because of the informat the necessary reflection of the emitted The false alarm rate is still relatively high. Warnings are understood here as false warnings, that occur without any obstacle on their part a lane. This can be Randhin assets, vehicles in neighboring lanes or other disruptions acting signals. Especially when driving freely a curvy and narrowed by marginal obstacles Bundesstrasse is an increase in the known systems the false alarm rate. It can also occur men, that in curves with a narrow radius the vehicle ahead Vehicle not registered at all or at least too late becomes. The known radar methods are still rela tiv complex and accordingly expensive. Tried here to remedy the invention.

Aufgabe vorliegender Erfindungen ist es, insbesondere im Straßenverkehr anwendbare Signalverarbeitungsverfahren sowie Abstandswarnsysteme zur Durchführung dieser Ver fahren anzugeben, mit deren Hilfe sich das Vorliegen einer Kollisionsgefahr zwischen sich hintereinander her bewegenden Fahrzeugen insbesondere in Kurven sicher er kennen und abwenden läßt.The object of the present inventions is, in particular in Road traffic signal processing methods and distance warning systems to carry out this Ver drive to indicate with the help of which the existence a risk of collision between each other moving vehicles, especially in curves, he sure know and turn away.

Diese Aufgabe wird durch die in den nebengeordneten An sprüchen 1, 5, 14, 16 näher gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.This task is carried out by the sayings 1, 5, 14, 16 characterized features solved. Advantageous embodiments of the inventions are characterized in the dependent claims.

Dadurch, daß jedes Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahr zeug, dauernd, d. h. solange es sich im fließenden Ver kehr auf öffentlichen Straßen bewegt, ein die Informati on über seinen Bewegungszustand aufweisendes Signal in den nachfolgenden Verkehr aussendet, sind die für den nachfolgenden Verkehr entscheidenden Informationen über den Bewegungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs, d. h. insbesondere seine Momentangeschwindigkeit und seine Bremsverzögerung, jederzeit von einem nachfolgenden Fahrzeug empfangbar und objektiv identifizierbar. Dies geschieht in der Weise, daß ein im rückwärtigen Teil des vorausfahrenden Fahrzeugs angeordneter Sender vorzugs weise gerichtet in den nachfolgenden fließenden Verkehr sendet. Überdies sind alle Fahrzeuge mit einem vorder frontseitig angeordneten Empfänger ausgestattet, der die empfangenen Signale in einer Vergleichs- und Auswerte einheit auf das Vorliegen einer Kollisionsgefahr hin auswertet. Zu diesem Zwecke sind in der Vergleichs- und Auswerteeinheit Signalkomparatoren, signalverarbeitende Rechner und Speicher angeordnet. In dem Speicher können maximale Verzögerungen (je nach Fahrbahnoberflächenbe schaffenheit 2 m/sec² (glatt) bis 8 m/sec² (trocken)), Fahrbahnoberflächenbeschaffenheiten bzw. Witterungsver hältnisse, Reaktionszeiten des Fahrers, Lenkwinkelaus schläge und zusätzliche die Reaktionsfähigkeit und die Reaktionsmöglichkeit bestimmende Daten eingegeben wer den. Die Vergleichs- und Auswerteeinheit entscheidet sodann, ob bei Kenntnis der Bewegungszustandsdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des nachfahrenden Fahr zeugs eine Kollisionsgefahr unmittelbar gegeben ist. In diesem Fall wird das an der Vergleichs- und Auswerteein heit ausgangsseitig gewonnene Vergleichssignal an eine den Fahrzeugführer und/oder andere nachfolgende Ver kehrsteilnehmer informierende Signalisiervorrichtung und/oder an eine dem Bewegungszustand des Fahrzeugs im Sinne einer Kollisionsvermeidung unmittelbar ändernde Fahrzeugeinrichtung weitergegeben. Dies hat den Vorteil, daß die in einer Verkehrssituation stets subjektiv ge troffene Entscheidung des Fahrzeugführers durch eine technische Einrichtung abgestützt oder im Notfall sogar ersetzt wird. Bisweilen wird das so gewonnene und dem Fahrzeugführer optisch und/oder akustisch angezeigte Vergleichssignal die einzige Möglichkeit sein, die Vor aussetzung dafür zu schaffen, daß der Fahrzeugführer eine Kollisonsgefahr noch vermeiden kann. Dies gilt nämlich für die Fälle, in denen der Fahrzeugführer wegen Übermü dung oder Ablenkung unaufmerksam ist oder für die Fälle, in denen er eine Verkehrssituation, insbesondere auch aufgrund schlechter Sichtverhältnisse (Dunkelheit, Ne bel, Kurven, Bergkuppen) falsch einschätzt. In all die sen Fällen gibt das erfindungsgemäß angezeigte Signal über den Bewegungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs dem Fahrzeugführer eine zusätzliche Entscheidungshilfe zur Vermeidung einer Kollisionsgefahr an die Hand. Zweckmäßigerweise kann das ermittelte Vergleichssignal auch eine den Bewegungszustand des Fahrzeugs im Sinne einer Kollisionsvermeidung unmittelbar ändernde Fahr zeugeinrichtung, z. B. ein Bremssystem aktivieren. Zweckmäßigerweise wird das Vergleichsignal nicht nur an ein den Fahrzeugführer informierendes, d. h. seine Sinne (z. B. Gesichtssinn, Gehörsinn, Tastsinn) ansprechendes Anzeigeinstrument (z. B. Display in LCD-Technik) übermit telt, sondern auch an ein Anzeigeinstrument weitergelei tet, welches den hinter dem nachfolgenden Fahrzeug her fließenden Verkehr warnt. Auf diese Weise können vor teilhafterweise auch Kettenauffahrunfälle vermieden wer den. Wenn es nämlich gleichwohl zu einer Kollision des nachfolgenden Fahrzeugs auf ein vorherfahrendes Fahrzeug kommt, hat damit immerhin noch der hinter dem nachfol genden Fahrzeug herfahrende Verkehr die Chance, weitere Kollisionen zu vermeiden.Characterized in that each vehicle, in particular a motor vehicle, continuously, ie as long as it moves in flowing traffic on public roads, sends out the information on its state of motion signal in the subsequent traffic, the crucial information for the subsequent traffic the state of motion of the vehicle in front, ie in particular its instantaneous speed and its braking deceleration, can be received and objectively identified by a following vehicle at any time. This is done in such a way that a transmitter arranged in the rear part of the vehicle in front preferably sends directed in the following flowing traffic. In addition, all vehicles are equipped with a front-mounted receiver, which evaluates the signals received in a comparison and evaluation unit for the presence of a risk of collision. For this purpose, signal comparators, signal processing computers and memories are arranged in the comparison and evaluation unit. Maximum delays (depending on road surface condition 2 m / sec ² (smooth) to 8 m / sec ² (dry)), road surface conditions or weather conditions, driver reaction times, steering angle deflections and additional factors that determine responsiveness and the possibility of reaction can be stored in the memory Data entered. The comparison and evaluation unit then decides whether there is a direct risk of collision if the movement status data of the preceding vehicle and the following vehicle are known. In this case, the comparison signal obtained on the output side of the comparison and evaluation unit is passed on to a signaling device informing the vehicle driver and / or other subsequent road users and / or to a vehicle device which directly changes the state of motion of the vehicle in order to avoid collisions. This has the advantage that the driver's decision, which is always subjectively made in a traffic situation, is supported by a technical device or even replaced in an emergency. Sometimes the so obtained and the vehicle driver optically and / or acoustically indicated comparison signal will be the only way to create the conditions before that the driver can still avoid a risk of collision. This applies to the cases in which the driver is inattentive due to tiredness or distraction, or for the cases in which he incorrectly assesses a traffic situation, especially due to poor visibility (darkness, fog, curves, hilltops). In all these cases, the signal according to the invention about the state of motion of the vehicle in front provides the driver with an additional decision aid to avoid a risk of collision. Expediently, the determined comparison signal can also be a vehicle device which directly changes the state of motion of the vehicle in the sense of collision avoidance, e.g. B. activate a braking system. Advantageously, the comparison signal is not only transmitted to a display instrument informing the vehicle driver, ie appealing to his senses (e.g. face sense, hearing sense, touch sense), but also passed on to a display instrument, which warns the traffic flowing behind the following vehicle. In this way, chain collisions can also be avoided. If there is nevertheless a collision between the following vehicle and a preceding vehicle, the traffic behind the following vehicle still has the chance to avoid further collisions.

Es ist ferner vorteilhaft, nicht nur die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung, sondern auch die zeitliche Änderung der Beschleunigung in den nachfolgenden Verkehr zu übertragen, da dieser dann über Vollbremsungen oder Auffahrunfälle mit momentanem Bewegungsstillstand des vorausfahrenden Verkehrs informiert wird.It is also beneficial not just the speed and / or the acceleration, but also the temporal Change in acceleration in subsequent traffic to transmit, because this then over full braking or Rear-end collision with the motor being at a standstill traffic ahead is informed.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, die Sendereichweite der erfindungsgemäß ausgestrahlten, den Bewegungszustand in den nachfolgenden Verkehr übermittelnden Signale und/oder den Abstrahlwinkel der Signale umgekehrt pro portional zur Momentangeschwindigkeit der Fahrzeuge zu variieren. Je niedriger die Geschwindigkeit des voraus fahrenden Fahrzeugs ist, umso erforderlicher ist es näm lich, den nachfolgenden Verkehr durch Verlängerung der Sendekeule rechtzeitig zu warnen. Falls die Momentange schwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, nämlich Null ist, ist die Relativgeschwindigkeit des nachfahren den Fahrzeugs gleich seiner eigenen Momentangeschwindig keit. Entsprechend steht als Bremsstrecke lediglich der Abstand zwischen dem vorausstehenden Fahrzeug und dem nachfahrenden Fahrzeug zur Verfügung (sogenannter abso luter Sicherheitsabstand). Wenn das sich vorausbefindli che Fahrzeug nicht steht, hat man davon auszugehen, daß es jederzeit mit der maximalen Bremsverzögerung abge bremst werden kann. Der einzuhaltende Mindestabstand des nachfahrenden Fahrzeugs muß dann so bemessen werden, daß er zusammen mit dem Bremsweg des vorausfahrenden Fahr zeugs mindestens so groß ist, wie der Bremsweg des nach fahrenden Fahrzeugs plus die während der Reaktionszeit des Fahrzeugführers zurückgelegte Strecke (sogenannter relativer Sicherheitsabstand). Außerdem wird durch die geschwindigkeitsabhängige Variation der Senderreichweite und des Abstrahlwinkels eine vorteilhafte Bündelung und Ausnutzung der Sendeenergie bewirkt.The transmission range is advantageously provided the state broadcast according to the invention, the state of motion in the downstream traffic signals and / or the radiation angle of the signals reversed pro proportional to the current speed of the vehicles vary. The lower the speed of the advance moving vehicle, the more necessary it is Lich, the subsequent traffic by extending the To warn broadcast club in time. If the moment speed of the vehicle in front, namely Is zero, is the relative speed of following the vehicle just like its own moment speed. Accordingly, only the braking distance is Distance between the vehicle ahead and the following vehicle available (so-called abs safety distance). If this is ahead che vehicle is not standing, one has to assume that abge it at any time with the maximum braking deceleration can be braked. The minimum distance to be observed following vehicle must then be dimensioned so that he along with the braking distance of the vehicle in front is at least as large as the braking distance of the moving vehicle plus those during the response time distance traveled by the driver (so-called relative safety distance). In addition, the speed-dependent variation of the transmitter range and the beam angle an advantageous bundling and Utilization of the transmission energy causes.

In vorteilhafter Ausführungsform ist weiter vorgesehen, daß die in den nachfolgenden Verkehr abgestrahlten Sig nale in der Weise erzeugt werden, daß einem in einem HF-Oszillator (z. B. der Local-Oszillator des Autoradios) erzeugten hochfrequenten HF-Trägersignal Modulationssig nale aufmoduliert werden, welche direkt an den den Bewe gungszustand der Fahrzeuge erfassenden Meßwertaufnehmern abgegriffen werden. Die Modulation geschieht hierbei vorzugsweise im Wege der Frequenzmodulation. Als Meß wertaufnehmer sind im Stand der Technik an sich bekannte Beschleunigungssensoren und Geschwindigkeitssensoren vorgesehen. Die aufzumodulierenden Signale können aber auch an den Sensoren schon vorhandener Fahrzeugeinrich tungen, (z. B. Airbag, Gurtauslöser) oder an der Tacho welle abgegriffen werden. In an advantageous embodiment it is further provided that the Sig radiated in the subsequent traffic nale are generated in such a way that one in one RF oscillator (e.g. the local oscillator of the car radio) generated high-frequency RF carrier signal modulation sig modulated, which are directly connected to the condition of the vehicles measuring sensors be tapped. The modulation happens here preferably by means of frequency modulation. As a measurement value sensors are known per se in the prior art Accelerometers and speed sensors intended. The signals to be modulated can also on the sensors of existing vehicle equipment tings (e.g. airbag, belt release) or on the speedometer wave can be tapped.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die den Bewegungs zustand jeweils repräsentierenden Signale des vorausfah renden Fahrzeugs und des nachfolgenden Fahrzeugs in ei nem Empfangsmischer des nachfolgenden Fahrzeugs unter Abgabe eines Zwischensignals gemischt und dann in der Vergleichs- und Auswerteeinheit unter Abgabe eines Ver gleichssignals auf das Vorliegen einer Kollisionsgefahr hin ausgewertet werden.It is expediently provided that the movement state of the respective signals representing the advance vehicle and the following vehicle in one nem receiving mixer of the vehicle below Submission of an intermediate signal mixed and then in the Comparison and evaluation unit with delivery of a ver same signal on the presence of a collision risk be evaluated.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Sender und jeder Empfänger eines Fahrzeugs des fließenden Ver kehrs rückwärtig mittig und/oder jeweils rückwärtig au ßenseitig an den Fahrzeugen angeordnet. Vorzugsweise weist jeder Sender einen Richtstrahler und/oder jeder Empfänger auch eine Richtantenne auf. Mit den beiden letztgenannten Maßnahmen läßt sich der Sendebereich ge nau festlegen. Gegebenenfalls läßt sich die Sendekeule auch abhängig vom Lenkwinkeleinschlag des vorausfahren den Fahrzeugs fahrspurgeführt in den rückwärtigen Sende bereich abstrahlen. Durch diese Maßnahme wird insbeson dere in Kurven eine gute Detektion des Bewegungszustan des des vorausfahrenden Fahrzeugs ermöglicht. Wenn jedes Fahrzeug rückwärtig mit zwei außenseitig angeordneten Sendern versehen ist, erfolgt eine Überschneidung der Sendekegel im rückwärtigen Sendebereich. Hierdurch er gibt sich ein gemeinsam überstrichener Sendebereich, in dem die Sendeenergie besonders hoch ist. Vorteilhafter weise wird der Bereich höchster Sendeenergie in den Be reich gelegt, in welchen ein nachfahrendes Fahrzeug nicht eintreten sollte, um keine Kollisionsgefahr aufge zeigt zu bekommen. Auf diese Weise würden z. B. überho lende Fahrzeuge, die zwar in den Sendebereich eines ein zigen Senders, nicht aber in den gemeinsam überschnitt enen Bereich beider Sender gelangen, nicht gewarnt, weil von ihnen auch keine unmittelbare Kollisionsgefahr aus geht. Hierdurch werden Fehlwarnungen lediglich überho lender Fahrzeuge vermieden.In an advantageous embodiment, each transmitter and each receiver of a vehicle of the flowing ver reverse in the middle and / or backwards in each case arranged on the outside of the vehicles. Preferably each transmitter has a directional emitter and / or each Receiver also has a directional antenna. With the two the latter measures, the transmission range can be ge set exactly. If necessary, the transmitting lobe also depending on the steering angle of the vehicle ahead the vehicle lanes in the rearward transmission blast area. This measure in particular a good detection of the state of motion in curves of the vehicle in front. If any Vehicle rear with two outside arranged Is provided, there is an overlap of the Transmission cone in the rear transmission area. This way he there is a jointly swept transmission area, in which the transmission energy is particularly high. More advantageous the area of highest transmission energy in the Be richly laid, in which a trailing vehicle should not occur to avoid collision to get shows. In this way, e.g. B. overho vehicles that are in the range of one umpteen channels, but not in the common overlap en area of both transmitters, not warned because no direct collision risk from them goes. In this way, false warnings are simply omitted lender vehicles avoided.

Zweckmäßigerweise ist auch vorgesehen, daß der Sender mehrere Sendekanäle aufweist, welche jeweils von einem Zufallsgenerator angesteuert werden. Da auf mehrspurigen Fahrbahnen fast immer mehrere Kraftfahrzeuge fahren, die oft gleichzeitig unterschiedlich stark abbremsen, wird gewährleistet, daß der Sender seine Information in je weils einem von mehreren Kanälen des Senders abstrahlt. Wegen der zufallsgeneratorgesteuerten Kanalwahl wird hierdurch ein sogenannter Wellensalat im Empfänger des zu warnenden nachfolgenden Kraftfahrzeugs verhindert. Um eine Auslöschung bzw. zu starke Dämpfung der Signale des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Überlagerung der Träger signale zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise dem Sender zusätzlich noch eine Phasensprungeinrichtung nachge schaltet, die die Phase im Bereich von 0 bis 180° stän dig (d. h. innerhalb von Millisekunden) springen läßt. Die Phasensprungeinrichtung wird ebenfalls über den zu vor erwähnten Zufallsgenerator oder über einen separat vorhandenen Zufallsgenerator angesteuert.It is also expediently provided that the transmitter has several transmission channels, each of one Random generator can be controlled. Because on multi-lane Roadways almost always drive several motor vehicles that often brake at different levels at the same time ensures that the transmitter its information in each because it emits one of several channels of the transmitter. Because of the random generator controlled channel selection hereby a so-called wave salad in the recipient of the to warning following motor vehicle prevented. Around an extinction or excessive attenuation of the signals of the vehicle in front by superimposing the carrier Avoiding signals is advisable to the transmitter additionally a phase jump device nachge switches that the phase in the range from 0 to 180 ° dig (i.e. within milliseconds). The phase jump device is also on the before mentioned random generator or via a separately controlled existing random generator.

Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß der Sender nur das HF-Trägersignal in den nachfolgenden Verkehr überträgt, ohne daß es mit den Werten der Momentangeschwindigkeit und/oder Momentanbe schleunigung, d. h. insbesondere der Bremsverzögerung moduliert wird. Da aufgrund des Dopplereffekts bei einer Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs eine Frequenzer höhung des vom vorausfahrenden Fahrzeug empfangenen Sig nals eintritt, wirkt die im nachfolgenden Fahrzeug er mittelte und angezeigte Frequenzerhöhung wie eine "elek tronische Bremsleuchte". Hierzu ist im Fahrzeug 2 eine HF-Trägersignalauswerteeinheit vorgesehen.The object of the invention is also achieved in that the transmitter transmits only the RF carrier signal in the subsequent traffic without it being modulated with the values of the instantaneous speed and / or instantaneous acceleration, ie in particular the braking deceleration. Since due to the Doppler effect when the following vehicle approaches an increase in frequency of the signal received by the vehicle in front occurs, the frequency increase determined and displayed in the following vehicle acts like an "electronic brake light". For this purpose, an HF carrier signal evaluation unit is provided in vehicle 2 .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die zwischen den Fahrzeugen ausgetauschten Signale nicht wie üblich elektromagnetische Wellen, sondern Ultraschall wellen, die mit magnetostriktiven oder piezoelektrischen Schallgebern erzeugt werden. Es können auch Schallsender vorgesehen werden, d. h. Geräte, welche elektrische Stromschwankungen in Schall umsetzen. Da elektromagneti sche Wellen, abgesehen von Beugungseffekten sich nur geradlinig ausbreiten, bietet wegen der nicht aus schließlich geradlinigen Schallausbreitung die Verwen dung von Ultraschallwellen besonders im Bereich von Kur ven große Vorteile.In a particularly preferred embodiment, the signals exchanged between vehicles do not like usual electromagnetic waves, but ultrasound waves with magnetostrictive or piezoelectric Sounders are generated. Sound transmitters can also be used be provided, d. H. Devices which are electrical Convert current fluctuations into sound. Because electromagnetic waves, apart from diffraction effects only spread out in a straight line, does not offer because of finally rectilinear sound propagation the use formation of ultrasonic waves, especially in the area of cure big advantages.

Die Erfindungen werden nachstehend anhand eines in den Zeichnungen näher dargestellten Ausführungsbeispiels er läutert und beschrieben. Es zeigtThe inventions are illustrated below in the He illustrated drawings of the exemplary embodiment purifies and describes. It shows

Fig. 1 zwei hintereinander herfahrende Fahrzeuge,1 shows two serially herfahrende vehicles.,

Fig. 2 zeigt das Prinzip Blockschaltbild einer in jedem Fahrzeug installierten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows the principle block diagram showing an installed in each vehicle apparatus for carrying out the inventive method.

Fig. 1 zeigt ein hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug 1 im Abstand a nachfahrendes Fahrzeug 2. Das vorausfahren de Fahrzeug weist die Momentangeschwindigkeit V₁ auf, wohingegen das nachfahrende Fahrzeug 2 die Momentange schwindigkeit V₂ aufweist. Im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs 1 ist ein Sender S angeordnet, welcher ein den Bewegungszustand des Fahrzeugs 1 repräsentierendes Sen designal S₁ in den rückwärtigen Halbraum abstrahlt. Das sich dort aufhaltende Fahrzeug 2 detektiert mittels ei nes Empfängers E nebst Richtantenne 14 die ankommenden Signale S₁. Auf diese Weise kann der Bewegungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 z. B. hinsichtlich Ge schwindigkeit und Beschleunigung a₁ festgestellt wer den. Die hier vor allem interessierende Bremsverzögerung ist als negative Beschleunigung -a₁ definiert. Fig. 1 shows a behind a preceding vehicle 1 at a distance a nachfahrendes vehicle 2. The preceding vehicle has the instantaneous speed V ₁ , whereas the following vehicle 2 has the instantaneous speed V ₂ . A transmitter S is arranged in the rear part of the vehicle 1 and emits a sensor design S ₁ , which represents the state of motion of the vehicle 1 , into the rear half-space. The vehicle 2 staying there detects the incoming signals S ₁ by means of a receiver E and directional antenna 14 . In this way, the state of motion of the preceding vehicle 1 z. B. regarding Ge speed and acceleration a ₁ who found the. The braking deceleration that is of particular interest here is defined as negative acceleration -a ₁ .

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild der Schaltungsanordnung einer im Fahrzeug 1, 2 installierten Sende- und Empfangs vorrichtung. Die Sende- und Empfangsvorrichtung weist einen frontseitig angeordneten Empfänger E sowie einen heckseitig angeordneten Sender S auf. Im Sender S ist im wesentlichen ein ein hochfrequentes HF-Trägersignal S_T erzeugender HF-Oszillator 5 vorgesehen, der mit analogen oder digitalen Modulationssignalen S₂ moduliert wird, welche von Meßwertaufnehmern, insbesondere Geschwindig keitsaufnehmern 6 und Beschleunigungsaufnehmern 7 direkt oder nach Verarbeitung in einem A/D-Wandler abgegriffen werden. Das so gewonnene modulierte HF-Trägersignal wird als den Bewegungszustand des Fahrzeugs 2 repräsentieren des Sendesignal S₂ in den heckseitig gelegenen Halbraum des Fahrzeugs 2 mit Hilfe eines Richtstrahlers 13 abge strahlt. Außerdem wird das Sendesignal S₂ einem Mischer 3 des Fahrzeugs 2 zugeführt, welcher eingangsseitig au ßerdem das vom vorausfahrenden Fahrzeug 1 mit Hilfe ei ner Richtantenne 14 empfangene Sendesignal S₁ einge speist erhält. Das ausgangsseitig am Mischer 3 anstehen de Zwischensignal S beaufschlagt eine Vergleichs- und Auswerteeinheit 4 für die Signale S₁, S₂. In der Ver gleichs- und Auswerteeinheit 4 wird festgestellt, ob eine Kollisionsgefahr besteht. Hierzu weist die Ver gleichs- und Auswerteeinheit 4 einen Speicher und einen Rechner auf, in dem bestimmte Kenndaten, wie z. B. Reak tionszeit des Fahrzeugführers, Witterungsverhältnisse, Lenkwinkelausschlag und dergleichen, abgelegt und ver rechnet werden. Wenn die Vergleichs- und Auswerteeinheit 4 zu dem Ergebnis gelangt, daß eine Kollisionsgefahr unmittelbar besteht, wird ein ausgangsseitig anstehendes Vergleichssignal S_c erzeugt, welches eine Signalisier vorrichtung beaufschlagt. Als Signalisiervorrichtung sind optisch und/oder akustisch den Fahrzeugführer in formierende Anzeigeinstrumente 10 oder Warngeber 11, insbesondere zusätzlich auch für den hinter dem nachfol genden Fahrzeug 2 folgenden Verkehr vorgesehen. Außerdem wird mit dem Zwischensignal S_c auch eine den Bewegungs zustand des Fahrzeugs 2 unmittelbar ändernde Fahrzeug einrichtung, wie z. B. ein Bremssystem 12 beaufschlagt. Fig. 2 shows the block diagram of the circuit arrangement of a transmission and reception device installed in the vehicle 1 , 2 . The transmitting and receiving device has a receiver E arranged on the front and a transmitter S arranged on the rear. In the transmitter S is essentially a high-frequency RF carrier signal S _T generating RF oscillator 5 is provided, which is modulated with analog or digital modulation signals S ₂ , which from transducers, in particular speed sensors 6 and accelerometers 7 directly or after processing in a A. / D converter can be tapped. The modulated RF carrier signal obtained in this way, as the state of motion of the vehicle 2, represents the transmission signal S ₂ in the rear half-space of the vehicle 2 with the aid of a directional radiator 13 . In addition, the transmission signal S _{2 is} fed to a mixer 3 of the vehicle 2 , which on the input side also receives the transmission signal S ₁ received from the preceding vehicle 1 with the aid of a directional antenna 14 . The intermediate signal S present on the output side of the mixer 3 acts on a comparison and evaluation unit 4 for the signals S ₁ , S ₂ . The comparison and evaluation unit 4 determines whether there is a risk of collision. For this purpose, the comparison and evaluation unit 4 has a memory and a computer in which certain characteristic data, such as, for. B. Reaction time of the driver, weather conditions, steering angle deflection and the like, filed and calculated ver. When the comparison and evaluation unit 4 comes to the conclusion that there is an immediate risk of a collision, a comparison signal S _{c is} generated on the output side, which acts on a signaling device. As a signaling device, the vehicle driver is optically and / or acoustically provided in forming display instruments 10 or warning devices 11 , in particular additionally also for the traffic following behind the vehicle 2 following. In addition, with the intermediate signal S _{c is} also a directly changing the movement state of the vehicle 2 vehicle device, such as. B. applied a braking system 12 .

Erfindungsgemäß ist somit ein Abstandswarngerät geschaf fen, welches einerseits billig und zuverlässig und ande rerseits insbesondere auch in engen Kurven relativ fehl alarmfrei arbeitet.According to the invention, a distance warning device is thus created fen, which is cheap and reliable on the one hand and on the other hand, it is relatively wrong, especially in tight bends works without alarm.

BezugszeichenlisteReference symbol list

Anlage:
Diese Anlage ist kein Teil der Anmeldung, sondern soll ausschließlich deren Prüfung durch das Patentamt er leichtern.Investment:
This system is not part of the application, but is only intended to facilitate its examination by the Patent Office.

1 sich vorausbewegendes Fahrzeug
2 sich nachbewegendes Fahrzeug
3 Mischer
4 Vergleichs- und Auswerteeinheit für S₂,S₂
5 HF-Oszillator
6 Geschwindigkeitsaufnehmer
7 Beschleunigungsaufnehmer
10 Anzeigeinstrumente
11 Warngeber
12 Bremssystem
13 Richtstrahler
14 Richtantenne
15 HF-Trägersignalauswerteeinheit
S Sender
E Empfänger
r Sendereichweite
ϕ Abstrahlwinkel
S₁,S₂ Signale
S_c Vergleichsignal
S_z Zwischensignal
S_T HF-Trägersignal
S₁,S₂ Modulationssignale
V₁,V₂ Momentangeschwindigkeit der Fahrzeuge 1, 2
±a₁, ±a₂ Momentanbeschleunigung der Fahrzeuge 1, 2 1 moving vehicle
2 moving vehicle
3 mixers
4 comparison and evaluation unit for S₂, S₂
5 RF oscillator
6 speed sensors
7 accelerometers
10 display instruments
11 Warning devices
12 braking system
13 directional spotlights
14 directional antenna
15 RF carrier signal evaluation unit
S transmitter
E receiver
r transmission range
ϕ Beam angle
S₁, S₂ signals
S _c comparison signal
S _z intermediate signal
S _T RF carrier signal
S₁, S₂ modulation signals
V₁, V₂ instantaneous speed of vehicles 1, 2
± a ₁ , ± a ₂ instantaneous acceleration of vehicles 1 , 2

Claims

1. A method for detecting and averting a collision risk between a vehicle moving ahead ( 1 ) and a moving vehicle ( 2 ), characterized in that each vehicle ( 1 , 2 ) continuously has at least one information about its state of motion With regard to the instantaneous speed (v ₁ , v ₂ ) and / or instantaneous acceleration (± a ₁ , ± a ₂ ) with the signal (S ₁ , S ₂ ) pointing in the rear half-space opposite to the respective direction of travel, this emits that from each vehicle ( 2) signal (S received when entering the transmission range of the vehicle (1) is subjected to ₁₎ a with respect to the presence of a Kollisi onsgefahr evaluated comparison with the signal (S _2), and that the signal (S ₁₎ and / or a comparison signal (S _C ) which signals the risk of collision as a result of the evaluated comparison and a signaling device which informs the vehicle driver and / or other subsequent road users Sealing ( 10 , 11 ) and / or a vehicle device ( 12 ) which changes the state of motion of the vehicle ( 2 ) in the sense of collision avoidance.

2. The method according to claim 1, characterized in that a transmission range (r) of the signals (S ₁ , S ₂ ) and / or a radiation angle (ϕ) of the signals (S ₁ , S ₂ ) inversely proportional to the instantaneous speed of the vehicles ( 1 , 2 ) is varied, the transmission range (r) and the radiation angle (ϕ) determining the radiation characteristics of the transmission range.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that high-frequency RF carrier signals (S _T ) with the formation of the modulated signals (S ₁ , S ₂ ) with modulation signals (s ₁ , s ₂ ) are modulated, the modulation signals ( s ₁ , s ₂ ) on the state of motion of the vehicles ( 1 , 2 ) measuring transducers ( 6 , 7 ) are picked up.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in each vehicle ( 1 , 2 ) the signals (S ₁ , S ₂ ) are compared in such a way that the signals (S ₁ , S ₂ ) initially mixed in a mixer ( 3 ) with an intermediate signal (S _Z ) and then evaluated in a comparison and evaluation unit ( 4 ) with the output of the comparison signal (S _C ) for the presence of a risk of collision.

5. Distance warning system for carrying out the procedural method according to one of claims 1 to 4, characterized in that each vehicle participating in traffic ( 1 , 2 ) has at least one, the signals (S ₁ , S ₂ ) rear-side emitting transmitter (S ) and at least one receiver (E) receiving on the front side, that an RF oscillator ( 5 ) and speed transducer ( 6 ) and / or accelerometer ( 7 ) are provided as upstream transducers in the transmitter (S), that the receiver (E) a comparing and Auswerteein unit (4) is provided, in which the signal received from the vehicle (2) signal (S ₁₎ and compared with the signal (S 2) the presence of a collision risk out is enhanced, and that the comparison - and evaluation unit ( 4 ) at least one signaling device ( 10 , 11 ) and / or at least one vehicle device ( 12 ) is connected downstream.

6. Distance warning system according to claim 5, characterized in that the signaling devices acting on human senses are display instruments ( 10 ) or warning devices ( 11 ).

7. Distance warning system according to claim 5 or 6, characterized in that the collision risk be-side vehicle device ( 9 ) is a braking system ( 12 ).

8. Distance warning system according to one of claims 5 to 7, characterized in that each transmitter (S) and / or each receiver (E) is arranged on the rear center and / or on the outside on the outside of the vehicles ( 1 , 2 ).

9. Distance warning system according to one of claims 5 to 8, characterized in that each transmitter (S) egg nen directional emitter ( 13 ) and / or each receiver (E) has a directional antenna ( 14 ).

10. Distance warning system according to one of claims 5 to 8, characterized in that in each vehicle ( 1 , 2 ) for the purpose of obtaining the modulation signals (s ₁ , s ₂ ) or the signals (S ₁ , S ₂ ) as a transducer speed transducer ( 6 ) and / or accelerometers ( 7 ) are provided.

11. Distance warning system according to one of claims 5 to 10, characterized in that the comparison and evaluation unit ( 4 ) upstream of the signals fed in on the input side (S ₁ , S ₂ ) to an output-side intermediate signal (S _Z ) processing mixer ( 3 ) .

12. Distance warning system according to one of claims 5 to 11, characterized in that the transmitter (S) meh rere transmission channels and that a random generator is provided, which determines which transmission channel transmits.

13. Distance warning system according to claim 12, characterized characterized in that the transmitter (S) has a short phase Time-changing, constantly activated phase jump device device is connected downstream, the Phasensprungeinrich tion is controlled by a random generator.

14. The method according to the preamble of claim 1, characterized in that each vehicle participating in traffic de ( 1 , 2 ) continuously emits a high-frequency RF carrier signal (S _T ) in the opposite direction to the direction of the rear half-space, and that a frequency increase in the case of negative acceleration of the vehicle ( 1 ) due to the Doppler effect of the HF carrier signal (S _T ) received when the vehicle ( 2 ) enters the transmission area of the vehicle ( 1 ), succeeding the vehicle driver and / or others de Signaling device ( 10 , 11 ) informing road users and / or a vehicle device ( 12 ) which changes the state of motion of the vehicle ( 2 ) in the sense of collision avoidance.

15. The method according to claim 14, characterized in that a transmission range (r) of the signals (S ₁ , S ₂ ) and / or a radiation angle (ϕ) of the signals (s ₁ , s ₂ ) inversely proportional to the instantaneous speed of the vehicles ( 1 , 2 ) is varied, the transmission range (r) and the radiation angle (ϕ) determining the radiation characteristics of the transmission range.

16. Distance warning system for carrying out the procedural method according to claim 14 or 15, characterized in that each vehicle ( 1 , 2 ) at least one transmitter with an HF oscillator ( 5 ) provided with at least one transmitter (S) and at least one receiver (E) has that an RF carrier signal evaluation unit ( 15 ) is provided in the receiver (E), in which the RF carrier signal (S _T ) received by the vehicle ( 2 ) of the vehicle ( 1 ) is evaluated for a frequency increase , and that the HF carrier signal evaluation unit ( 15 ) has at least one signaling device ( 10 , 11 ) and / or at least one vehicle device ( 12 ) informing the vehicle driver and / or other subsequent traffic participants.

17. Distance warning system according to one of the preceding claims, characterized in that the signals (S ₁ , S ₂ ) are ultrasonic signals.