DE4444728A1

DE4444728A1 - Verfahren zur Anzeige des Bremsvorgangs von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4444728A1
Application number: DE19944444728
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kielwein
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1995-09-21

Description

Bremsvorgänge von Kraftfahrzeugen werden durch eine Be tätigung des Bremspedals ausgelöst, was eine von der Stellung des Bremspedals abhängige Bremsverzögerung und damit eine entsprechend starke Abbremsung des Kraft fahrzeugs zur Folge hat. Gleichzeitig werden bei der Betätigung des Bremspedals beim Überschreiten eines Mindestpedalwegs von beispielsweise 5 mm an der Rück seite des Kraftfahrzeugs angebrachte Bremsleuchten über einen Relais- oder Schaltkontakt zum Aufleuchten ge bracht, wodurch dem (den) nachfolgenden Kraftfahr zeug(en) das Einleiten eines Bremsmanövers visuell si gnalisiert wird. Oftmals wird jedoch ein Bremsvorgang vom Fahrer eines nachfolgenden Kraftfahrzeugs zu spät erkannt, woraus gefährliche Fahrsituationen (beispiels weise Auffahrunfälle) resultieren können - dies ist insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen auf die Bremsleuchten des Vordermanns der Fall (beispielsweise bei widrigen Umgebungsverhältnissen oder bei nicht aus reichender Differenzierung der Bremsleuchte von den übrigen Beleuchtungselementen des Kraftfahrzeugs) oder bei Unaufmerksamkeit des Fahrers. Aus diesem Grunde sind einige Kraftfahrzeuge bereits mit einer Zusatz- Bremsleuchte ausgestattet, die beabstandet von den bei den übrigen Bremsleuchten in der Regel am oberen Rand der Heckscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und hierdurch für die Fahrer nachfolgender Kraftfahrzeuge besser eingesehen werden kann bzw. die Aufmerksamkeit der Fahrer eher erregt.

Ein generelles Problem hierbei ist jedoch, daß alle Bremsleuchten nach ihrer Aktivierung unabhängig von der Art bzw. Stärke des Bremsvorgangs betrieben werden (beispielsweise unabhängig davon, ob eine leichte Brem sung oder eine Notbremsung vorliegt), so daß die Fahrer nachfolgender Kraftfahrzeuge den Bremsvorgang ihres Vordermanns nicht richtig einschätzen können bzw. auf dessen Bremsvorgang oftmals nicht angemessen reagieren, was wiederum die Verkehrssicherheit beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Anzeige des Bremsvorgangs von Kraftfahrzeugen anzu geben, mit dem eine Erhöhung der Verkehrssicherheit verbunden ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merk male im Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beim vorgestellten Verfahren wird während des Bremsvor gangs mindestens eine der Bremsleuchten des Kraftfahr zeugs mit einem vom momentanen Wert der Bremsverzöge rung und damit der Stärke des Bremsprozesses abhängigen Tastverhältnis (d. h. getaktet) betrieben; beispiels weise können alle vorhandenen Bremsleuchten oder bei vorhandenen Zusatz-Bremsleuchten (beispielsweise einer "dritten Bremsleuchte") lediglich diese Zusatz-Brems leuchten getaktet betrieben werden. Das den Ansteuer takt einer Bremsleuchte bestimmende Tastverhältnis ist durch das Verhältnis von Einschaltdauer der Bremsleuch te zur Periodendauer einer Ansteuerperiode der Brems leuchte definiert und wird durch das Steuersignal eines Taktgenerators vorgegeben, der seinerseits mit dem wäh rend des Bremsvorgangs ermittelten Wert der Bremsverzö gerung beaufschlagt wird; demzufolge werden die Brems leuchte(n) mit einem von der Stärke des Bremsprozesses abhängigen Tastverhältnis angesteuert. Das Tastverhält nis wird umgekehrt proportional (gegensinnig) zum Wert der Bremsverzögerung vorgegeben, d. h. das Tastverhält nis - und damit die Einschaltdauer der Bremsleuchte(n) - nimmt mit zunehmender Bremsverzögerung ab: bei einem geringen Wert der Bremsverzögerung ist demnach ein bei nahe kontinuierliches Leuchten der Bremsleuchte(n) ge geben, während bei großen Werten der Bremsverzögerung durch das kleinere Tastverhältnis ein die Aufmerksam keit erregender Blinkeffekt der Bremsleuchte(n) erzielt wird. Das Tastverhältnis wird beispielsweise im Bereich von 0,45 (Minimalwert) bis 0,8 (Maximalwert) vorgege ben, wobei für den maximalen Wert der erreichbaren Bremsverzögerung ein Minimalwert für das Tastverhältnis von mindestens 0,45 und höchstens 0,6 vorgegeben wird - dieser Minimalwert wird beispielsweise so gewählt, daß ein Blinkeffekt vorhanden ist, der die maximale Auf merksamkeit erregt (beispielsweise beträgt der Minimal wert des Tastverhältnisses 0,5 bzw. 1 : 2).

Die Periodendauer der Ansteuerperiode bzw. die Taktfre quenz wird vorzugsweise abhängig vom Tastverhältnis und damit ebenfalls abhängig vom Wert der Bremsverzögerung variiert; bei zunehmenden Werten der Bremsverzögerung bzw. abnehmendem Tastverhältnis wird die Periodendauer der Ansteuerperiode verkleinert bzw. die Taktfrequenz erhöht; beispielsweise werden für die Periodendauer ei ner Ansteuerperiode Werte zwischen 80 ms (Minimalwert) und 1000 ms (Maximalwert) vorgegeben, so daß sich eine Taktfrequenz von 1 Hz (Minimalwert) bis 12 Hz (Maximal wert) ergibt - die Untergrenze für den Minimalwert der Taktfrequenz hängt von der unteren Bremsverzögerungs schwelle ab (beispielsweise soll bereits eine Bremsver zögerung von 0,1 ms angezeigt werden) und wird bei spielsweise zu 1,6 Hz gewählt, die Obergrenze für den Maximalwert der Taktfrequenz hängt vom Lampentyp (Glüh birne oder LED) ab und wird beispielsweise bei LEDs zu 5 Hz gewählt. Für die während des Bremsvorgangs ermit telten Werte der Bremsverzögerung können Wertebereiche definiert werden, denen jeweils ein bestimmtes Tastver hältnis oder/und eine bestimmte Taktfrequenz zugeordnet wird, so daß die Variation des Tastverhältnisses oder/ und der Taktfrequenz in Abhängigkeit von der Bremsver zögerung in diskreten Schritten erfolgt.

Die Leuchtfunktion der Bremsleuchten kann beispielswei se mittels Leuchtdioden oder Widerstandsglühbirnen rea lisiert werden, wobei im Falle von Leuchtdioden diese zu einer Leuchtdiodenzeile oder zu mehreren untereinan der und/oder nebeneinander angeordneten Leuchtdioden zeilen gruppiert werden können (Leuchtdioden erlauben eine höhere Ansteuerfrequenz bis 12 Hz). Die Ermittlung der Bremsverzögerung während des Bremsvorgangs kann mit Hilfe von Beschleunigungssensoren oder Verzögerungssen soren erfolgen, deren Ausgangssignal (eventuell noch über eine zwischengeschaltete Auswerte-/Steuereinheit) dem Taktgenerator zugeführt wird. Weiterhin kann optio nal noch zusätzlich die Pedalstellung des Bremspedals und somit der "Fahrerwunsch" als Kriterium für die An steuerung der Bremsleuchten herangezogen werden; die Pedalstellung wird beispielsweise mittels Bremsdruck sensoren oder Bremskraftsensoren detektiert, deren Aus gangssignal dem Taktgenerator zugeführt wird.

Vorteilhafterweise wird durch das beschriebene Verfah ren infolge der getakteten Ansteuerung der Bremsleuch te(n) einerseits die Aufmerksamkeit eines nachfolgenden Fahrers für den beginnenden Bremsvorgang erhöht und an dererseits diesem gleichzeitig ein Maß für die Stärke des Bremsvorgangs geliefert; mit dieser verbesserten Signalisierung des Beginns eines Bremsvorgangs bei gleichzeitiger Signalisierung der Art des Bremsvorgangs ist eine Erhöhung der Verkehrssicherheit und hieraus resultierend eine Reduzierung der Unfallzahlen verbun den.

Weiterhin soll das Verfahren anhand der Zeichnung näher beschrieben werden. Die Fig. 1 zeigt dabei ein Kraft fahrzeug mit hochgestellter Zusatz-Bremsleuchte, die Fig. 2 einen Teil der Ansteuerschaltung zur Ansteue rung der Zusatz-Bremsleuchte und die Fig. 3 ein zeit liches Ablaufschema für die Ansteuerung der Bremsleuch te mit Werten für das Tastverhältnis und die Taktfre quenz bzw. Periodendauer.

Gemäß der Fig. 1 besitzt das Kraftfahrzeug 1 neben den beiden an den Außenseiten angebrachten Bremsleuchten 2, 3 eine unterhalb des oberen Rands der Heckscheibe ange brachte Zusatz-Bremsleuchte 4 ("dritte Bremsleuchte"). Diese bei Kraftfahrzeugen auf einfache Weise nachrüst bare Zusatz-Bremsleuchte 4 besteht gemäß der Fig. 2 aus drei übereinander angeordneten Leuchtdioden(LED)- Zeilen 41, 42, 43, die aus beispielsweise jeweils acht hochwirksamen Rot-LEDs 44 ("high efficiency" LED) ge bildet werden. Die LEDs 44 der Zusatz-Bremsleuchte 4 werden von einem Taktgenerator 6 (Betriebsspannung U_B) mit einem bestimmten Tastverhältnis TV als Verhältnis von Einschaltdauer TE zur Periodendauer TP und einer bestimmten Periodendauer TP der Ansteuerperiode bzw. Taktfrequenz TF angesteuert. Das Eingangssignal des Taktgenerators 6 wird von einem den Wert der Bremsver zögerung z bestimmenden Beschleunigungssensor 5 gelie fert; das Eingangssignal des Beschleunigungssensors 5 kommt vom Bremspedalschalter BPS oder einem Bremsdruck schalter.

Gemäß der Fig. 3 werden für die beim Bremsvorgang er reichbaren Werte der Bremsverzögerung z drei Wertebe reiche WBZ (WBZ1, WBZ2, WBZ3) definiert, denen unter schiedliche Tastverhältnisse TV1, TV2, TV3 und unter schiedliche Taktfrequenzen TF1, TF2, TF3 bzw. Perioden dauern TP1, TP2, TP3 einer Ansteuerperiode zugeordnet werden. Beispielsweise entspricht der Wertebereich WBZ1 Werten der Bremsverzögerung z von 0,1 ms^-2 bis 0,4 ms^-2, der Wertebereich WBZ2 Werten der Bremsverzögerung z von 0,4 ms^-2 bis 0,7 ms^-2 und der Wertebereich WBZ3 Werten der Bremsverzögerung z von 0,7 ms^-2 bis 1,1 ms^-2 (Maximalwert z_max); beispielsweise wird dem Wertebe reich WBZ1 ein Tastverhältnis TV1 von 0,8 (4 : 5) als Re lativverhältnis von Einschaltdauer TE1 ("EIN") der LEDs 44 zur Periodendauer TP1 der Ansteuerperiode und eine Taktfrequenz TF1 von 1,6 Hz (Periodendauer TP1 0,625 s) zugeordnet, dem Wertebereich WBZ2 ein Tastverhältnis TV2 von 0,67 (2 : 3) als Relativverhältnis von Einschalt dauer TE2 der LEDs 44 zur Periodendauer TP2 der Ansteu erperiode und eine Taktfrequenz TF2 von 2,67 Hz (Perio dendauer TP2 0,375 s) und dem Wertebereich WBZ3 ein Tastverhältnis TV3 von 0,5 (1 : 2) als Relativverhältnis von Einschaltdauer TE3 der LEDs 44 zur Periodendauer TP3 der Ansteuerperiode und eine Taktfrequenz TF3 von 4 Hz (Periodendauer TP3 0,25 s).

Claims

1. Verfahren zur Anzeige des Bremsvorgangs von Kraft fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bremsvorgangs der Wert der Bremsverzögerung (z) konti nuierlich ermittelt wird, und daß mindestens eine der Bremsleuchten (2, 3, 4) des Kraftfahrzeugs (1) mit ei nem vom Wert der Bremsverzögerung (z) abhängigen Tast verhältnis (TV) getaktet betrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem als Verhältnis von Einschaltdauer (TE) der Bremsleuchte(n) (2, 3, 4) zur Periodendauer (TP) einer Ansteuerperiode der Bremsleuchte(n) (2, 3, 4) definierten Tastverhältnis (TV) betriebenen Brems leuchte(n) (2, 3, 4) von einem Taktgenerator (6) ange steuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß bei einer Variation des Werts der Brems verzögerung (z) das Tastverhältnis (TV) umgekehrt pro portional (gegensinnig) verändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis (TV) zwischen einem Minimalwert von 0,45 und einem Maximalwert von 0,8 vorgegeben werden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalwert (z_max) der Bremsverzögerung (z) ein derartiger Minimalwert des Tastverhältnisses (TV) zuge ordnet wird, daß der am meisten Aufmerksamkeit erregen de Blinkeffekt auftritt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalwert (z_max) der Bremsverzögerung (z) ein Minimalwert des Tastverhältnisses zwischen 0,45 und 0,55 zugeordnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalwert (z_max) der Bremsverzögerung (z) ein Minimalwert des Tastverhältnisses von 0,5 (1 : 2) zuge ordnet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Werte der Bremsverzögerung (z) Wertebereiche (WBZ) definiert werden, und daß jedem Wertebereich (WBZ) ein bestimmtes Tastverhältnis (TV) zugeordnet wird, so daß bei einer Variation des Werts der Bremsverzögerung (z) die Variation des Tastverhält nisses (TV) in diskreten Schritten erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vom Taktgenerator (6) die Perioden dauer (TP) einer Ansteuerperiode der Bremsleuchte(n) (2, 3, 4) proportional (gleichsinnig) bzw. die Taktfre quenz (TF) umgekehrt proportional (gegensinnig) zum Tastverhältnis (TV) vorgegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer (TP) einer Ansteuerperiode der Bremsleuchte(n) (2, 3, 4) im Bereich von 100 ms bis 800 ms bzw. die Taktfrequenz (TF) im Bereich von 1 Hz bis 10 Hz vorgegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalwert (z_max) der Bremsverzögerung (z) ein Maximalwert der Taktfrequenz (TF) zwischen 4 Hz und 6 Hz zugeordnet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalwert (z_max) der Bremsverzögerung (z) ein Maximalwert der Taktfrequenz (TF) von 6 Hz zugeordnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug (1) mit ei ner im mittleren Bereich der Rückseite des Kraftfahr zeugs (1) angeordneten Zusatz-Bremsleuchte (4) versehen wird, und daß diese Zusatz-Bremsleuchte (4) des Kraft fahrzeugs (1) mit einem vom Wert der Bremsverzögerung (z) abhängigen Tastverhältnis (TV) betrieben wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß die Bremsleuchte(n) (2, 3, 4) durch mit einem vorgegebenen Tastverhältnis (TV) be triebene Leuchtdioden (44) realisiert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (44) in Leuchtdiodenzeilen (41, 42, 43) gruppiert werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß der Wert der Bremsverzögerung (z) während des Bremsvorgangs mittels Beschleunigungs sensoren detektiert wird.