EP0933747A2 - Warnsystem in Kraftfahrzeugen - Google Patents

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EP0933747A2
EP0933747A2 EP99100987A EP99100987A EP0933747A2 EP 0933747 A2 EP0933747 A2 EP 0933747A2 EP 99100987 A EP99100987 A EP 99100987A EP 99100987 A EP99100987 A EP 99100987A EP 0933747 A2 EP0933747 A2 EP 0933747A2
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EP
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vehicle
receiving
vehicles
calibration signals
signals
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Lothar Ing. Reck (Grad.)
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Adam Opel GmbH
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Adam Opel GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/162—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication event-triggered

Definitions

  • the invention relates to a warning system in motor vehicles with in the preamble of claim 1 specified features.
  • Such systems can be used manually or automatically triggered vehicle-to-vehicle communication take place to ensure road safety increase. Is a vehicle in a certain traffic situation (Accident, traffic jam, heavy braking, airbag deployment etc.), it sends out signals from other vehicles are receivable in the area. There are certain Motor vehicle functions such as optical / acoustic Displays or even automatic brake interventions depending on the reception initiated.
  • the field strength the received signals are evaluated in the receiving vehicle, from which conclusions about the distance to the sending location are to be drawn.
  • this is very buggy because the reception field strength clearly from external boundary conditions how weather, construction, etc. depends. That's how it is possible that the receiving field strength in the receiving vehicle temporarily decreases despite approaching the broadcast vehicle. A distance estimate is only very imprecise possible.
  • DE-PS 44 21 960 proposes the accident position, which is determined using a GPS system, in insert the transmission signal. This is very large amounts of data to transmit, and a receiving vehicle must also be equipped with GPS to be able to calculate how the relative position to the broadcast vehicle is. This system is very expensive overall.
  • the invention is characterized Warning system by the specified in claim 1 Characteristics. Details of the invention follow from claims 2 to 4 and the following description.
  • Motor vehicles are equipped with a warning system for vehicle-to-vehicle communication equipped, the warning system as is known as the essential components of a transmitter and includes a receiver in the vehicle.
  • the warning system equipped vehicle may depend on traffic situation function as a sending vehicle or a receiving vehicle.
  • Vehicles are referred to as broadcast vehicles whose transmitters send out warning signals.
  • Receiving vehicles are the vehicles that receive the warning signals.
  • a transmitter of a vehicle is switched turned on when certain traffic situations the warning of the surrounding road users is required do. For example, these situations be: Acute braking maneuvers, airbag deployments, switching on the hazard warning lights or falling below certain (low) limit speeds.
  • these situations be: Acute braking maneuvers, airbag deployments, switching on the hazard warning lights or falling below certain (low) limit speeds.
  • About the Receivers receive vehicles in the vicinity of the broadcast vehicle the signals and these become an evaluation device fed.
  • the signals are analyzed there with the aim of estimating the distance between transmit and Receiving vehicle.
  • motor vehicle functions in the receiving vehicle influenced.
  • optical, acoustic or controlled haptic display elements so that the driver of the receiving vehicle on the dangerous situation becomes attentive and adapt his driving style can.
  • a far-reaching influence on the motor vehicle functions can by automatic cruise control or Brake control can be made if the result of Signal analysis a very close source of danger was recognized.
  • the broadcast vehicle will have various calibration signals with differentiated transmission power sends out.
  • one is between two and ten specified number of calibration signals sent out from a numerical code increasing with increasing transmission power consist. Because the analysis of the reception field strength buggy in terms of distance from the transmitter , it can at least be determined with certainty whether one approaches or approaches the broadcast vehicle away and whether you are in the closer or wider area of the broadcast vehicle.
  • FIG. 1 several vehicles are shown schematically on different roads and are shown driving in different directions, vehicles equipped with the warning system according to the invention being shown in black and vehicles not in white.
  • vehicles 1, 2 are in an accident situation and vehicle 3 is forced to brake sharply or has already stopped.
  • a switching device of the vehicle 3 switches on a transmitter of the vehicle 3, whereby this vehicle 3 becomes a transmitting vehicle in the sense described above.
  • the transmitting vehicle 3 sends out various calibration signals I to V with different transmitting powers (arrows in FIG. 1).
  • the transmission power with which the calibration signals I to V are emitted is graded uniformly, and the range of these signals I to V is illustrated in the figures by dash-dotted lines 4 to 8.
  • the range of the calibration signals increases from signal to signal by approximately 100 to 200 m, so that the calibration signal V with the strongest transmitting power (line 8) can be received from the transmitting vehicle 3 in approximately 500 to 1000 m.
  • the calibration signals I to V themselves preferably consist of number codes, which become larger with increasing transmission power. For example, the following are sent out: Calibration signal Transmission range Coded one - I 150 m Coded two - II 300 m Coded three - III 450 m Coded Four - IV 600 m Coded five - V 750 m
  • All vehicles 9 to 14 are equipped with warning systems and, as they are within range of vehicle 3 the trigger message including the Receive calibration signals (I to V). This makes everyone Vehicle 9 to 14 warned and informed about the now following calibration. With very little effort are in Evaluation devices of the receiving vehicles the recorded Evaluate calibration signals, resulting in quick information to determine the location of the emergency that has occurred are.
  • the vehicles 11 and 13 receive two calibration signals V and IV.
  • the luminous intensity of the warning light compared to the light intensity of the warning light in the vehicle 14 can be increased. If the warning system cyclically Signal reception switches or a cyclical signal evaluation the cycle time on these vehicles 11 and 13 can be shortened.
  • the vehicle 13 is on the move in the transmission range (line 6) of the calibration signal III retract, whereas the vehicle 11 the transmission range (Line 7) of the calibration signal IV leaves.
  • comparing two successive groups of received signals takes the number of receivable calibration signals in the vehicle 13 from two to three and in vehicle 11 from two on one.
  • the warning in the vehicle 11 are canceled, whereas in the vehicle 13 increased attention is required.
  • three calibration signals are received V, IV and III in vehicle 13 should be the driver receive clear indications. In addition to the optical An acoustic warning should appear on the display become.
  • the vehicle 12 is also in a zone in of the three calibration signals V, IV, III can be received. However, this number changes over a longer period Route and the warning given there can be parked when crossing line 6.
  • the most important thing is the function of the warning system for the Vehicle 10 that is in the immediate vicinity of the accident drives in.
  • the receiver of vehicle 10 is increasingly receiving more calibration signals and is in an area in which four calibration signals V, IV, III, II can be received are.
  • the automatic one Influencing the vehicle speed can be an appropriate one Show measure to prevent accidents. No later than when crossing line 4, i.e. when everyone is received five calibration signals V to I, the speed should be throttled.
  • the switching device of the vehicle 10 activate the transmitter and this vehicle 10 itself becomes the broadcast vehicle 10. For the vehicle 9 this does not apply or only for a short time, because this Vehicle 9 after passing the accident site near the accident Leaves the area without the switching device Transmitter activated.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Warnsystem in Kraftfahrzeugen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit, bei dem eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation zwischen einem Sendefahrzeug (3) und Empfangsfahrzeugen (9 bis 14) stattfindet, wobei das Sendefahrzeug (3) verschiedene Kalibriersignale mit untereinander abgestufter Sendeleistung aussendet und die Anzahl empfangbarer Kalibriersignale im Empfangsfahrzeug (9 bis 14) zur Entfernungsschätzung herangezogen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Warnsystem in Kraftfahrzeugen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Mittels solcher Systeme kann eine manuell oder automatisch ausgelöste Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation stattfinden, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Ist ein Fahrzeug in einer bestimmten Verkehrssituation (Unfall, Stau, starkes Bremsmanöver, Airbagauslösung etc.), sendet es Signale aus, die von anderen Fahrzeugen in der Umgebung empfangbar sind. Dort werden bestimmte Kraftfahrzeugfunktionen, wie optische/akustische Anzeigen oder sogar automatische Bremseingriffe empfangsabhängig eingeleitet.
Wie in der DE-PS 40 04 816 ausgeführt, wird die Feldstärke der empfangenen Signale im Empfangsfahrzeug ausgewertet, woraus Rückschlüsse auf die Entfernung zum Sendeort zu ziehen sind. Dies ist jedoch stark fehlerbehaftet, da die Empfangsfeldstärke deutlich von äußeren Randbedingungen wie Wetter, Bebauung usw. abhängig ist. So ist es sogar möglich, daß die Empfangsfeldstärke im Empfangsfahrzeug trotz Annäherung an das Sendefahrzeug zeitweise abnimmt. Eine Entfernungsschätzung ist so nur sehr ungenau möglich.
In der DE-PS 44 21 960 ist vorgeschlagen, die Unfallposition, die mittels eines GPS-Systems ermittelt wird, in das Sendesignal einzufügen. Damit sind sehr große Datenmengen zu übermitteln, und ein Empfangsfahrzeug muß ebenfalls mit GPS ausgestattet sein, um berechnen zu können, wie die Relativposition zum Sendefahrzeug ist. Dieses System ist insgesamt sehr aufwendig.
Andere bekannte Systeme zur Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation (DE-PS 41 39 008; DE-OS 195 14 654) lösen die genannten Probleme ebenfalls nicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Warnsystem der genannten Art für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das es erlaubt, mit vergleichsweise geringem Aufwand Rückschlüsse über die Entfernung zwischen Sende- und Empfangsfahrzeug zu ziehen.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsgemäße Warnsystem durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4 sowie der folgenden Beschreibung.
Kraftfahrzeuge werden mit einem Warnsystem zur Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation ausgestattet, wobei das Warnsystem wie bekannt als wesentliche Bestandteile einen Sender und einen Empfänger im Fahrzeug umfaßt. Jedes mit dem Warnsystem ausgestattete Fahrzeug kann verkehrssituationsabhängig als Sendefahrzeug oder als Empfangsfahrzeug funktionieren. Als Sendefahrzeuge werden Fahrzeuge bezeichnet, deren Sender Warnsignale aussenden. Empfangsfahrzeuge sind die Fahrzeuge, die die Warnsignale empfangen.
Ein Sender eines Fahrzeugs wird über eine Schalteinrichtung eingeschaltet, wenn bestimmte Verkehrssituationen die Warnung der umliegenden Verkehrsteilnehmer erforderlich machen. Diese Situationen können beispielsweise sein: Akute Bremsmanöver, Airbagauslösungen, das Einschalten der Warnblinkanlage oder auch das Unterschreiten bestimmter (geringer) Grenzgeschwindigkeiten. Über die Empfänger empfangen Fahrzeuge in der Umgebung des Sendefahrzeugs die Signale und diese werden einer Auswerteeinrichtung zugeführt. Dort erfolgt eine Analyse der Signale mit dem Ziel der Entfernungsschätzung zwischen Sende- und Empfangsfahrzeug. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Schätzung werden Kraftfahrzeugfunktionen im Empfangsfahrzeug beeinflußt. Im einfachsten Fall werden optische, akustische oder auch haptische Anzeigeelemente angesteuert, so daß der Fahrer des Empfangsfahrzeugs auf die Gefahrensituation aufmerksam wird und seine Fahrweise anpassen kann. Eine weiterreichende Beeinflussung der Kraftfahrzeugfunktionen kann durch automatische Tempomat- oder Bremsansteuerung vorgenommen werden, wenn im Ergebnis der Signalanalyse eine sehr nahe Gefahrenquelle erkannt wurde.
Zur Erlangung einer sicheren quantitativen Aussage über die Entfernung der Empfangsfahrzeuge zum Sendefahrzeug ist vorgesehen, daß das Sendefahrzeug verschiedene Kalibriersignale mit voneinander abgestufter Sendeleistung aussendet. Vorzugsweise wird eine zwischen zwei und zehn festgelegte Anzahl von Kalibriersignalen ausgesendet, die aus einem mit zunehmender Sendeleistung zunehmendem Zahlencode bestehen. Da die Analyse der Empfangsfeldstärke im Hinblick auf die Entfernung vom Sender fehlerbehaftet ist, kann so zumindest sicher festgestellt werden, ob man sich an das Sendefahrzeug annähert oder sich von diesem entfernt und ob man sich in der engeren oder weiteren Umgebung des Sendefahrzeugs befindet.
Das Warnsystem wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert. Von den zum Ausführungsbeispiel gehörenden Figuren zeigt
Fig. 1:
eine schematische Draufsicht auf eine Verkehrssituation in einem Kreuzungsbereich;
Fig. 2:
eine schematische Darstellung des Kalibrierprinzips bei der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation.
In Figur 1 sind mehrere Fahrzeuge schematisch auf verschiedenen Straßen befindlich und in unterschiedlichen Richtungen fahrend dargestellt, wobei mit dem erfindungsgmäßen Warnsystem ausgestattete Fahrzeuge Schwarz und nicht ausgestattete Fahrzeuge Weiß dargestellt sind. Die Fahrzeuge 1, 2 befinden sich im Beispiel in einer Unfallsituation und das Fahrzeug 3 ist gezwungen, scharf zu bremsen bzw. hat bereits gestoppt. Eine Schalteinrichtung des Fahrzeugs 3 schaltet bei dieser Situation einen Sender des Fahrzeuges 3 ein, womit dieses Fahrzeug 3 im weiter oben beschriebenen Sinn zum Sendefahrzeug wird. Das Sendefahrzeug 3 sendet verschiedene Kalibriersignale I bis V mit unterschiedlicher Sendeleistung (Pfeile in Figur 1) aus. Die Sendeleistung, mit der die Kalibriersignale I bis V ausgesendet werden, ist gleichmäßig abgestuft, und die Reichweite dieser Signale I bis V ist in den Figuren durch strichpunktierte Linien 4 bis 8 verdeutlicht. Die Reichweite der Kalibriersignale nimmt von Signal zu Signal um etwa 100 bis 200 m zu, so daß das Kalibriersignal V mit der stärksten Sendeleistung (Linie 8) in etwa 500 bis 1000 m vom Sendefahrzeug 3 aus empfangbar ist. Die Kalibriersignale I bis V selbst bestehen vorzugsweise aus Zahlencodes, die mit zunehmender Sendeleistung größer werden. Beispielsweise werden ausgesendet:
Kalibriersignal Sendereichweite
Codiert Eins - I 150 m
Codiert Zwei - II 300 m
Codiert Drei - III 450 m
Codiert Vier - IV 600 m
Codiert Fünf - V 750 m
Alle Fahrzeuge 9 bis 14 sind mit Warnsystemen ausgerüstet und können, da sie sich in Sendereichweite von Fahrzeug 3 befinden, die Meldung des Auslösers einschließlich der Kalibriersignale (I bis V) empfangen. Dadurch ist jedes Fahrzeug 9 bis 14 gewarnt und informiert über die nun folgende Kalibrierung. Mit sehr geringem Aufwand sind in Auswerteeinrichtungen der Empfangsfahrzeuge die aufgenommenen Kalibriersignale auszuwerten, woraus schnelle Informationen über den Ort des aufgetretenen Notfalles herzuleiten sind.
Ist nur ein Kalibriersignal V empfangen worden (Fahrzeug 14), muß dies das Kalibriersignal V mit der stärksten Sendeleistung (Linie 8) sein, wobei der Abstand vom Notfallort noch relativ groß ist. Das Ansteuern einer Warnleuchte mit geringer Intensität stellt eine geeignete Maßnahme dar, die in dem Fahrzeug 14 durchgeführt werden kann.
Die Fahrzeuge 11 und 13 empfangen zwei Kalibriersignale V und IV. Hier kann die Leuchtintensität der Warnleuchte gegenüber der Leuchtintensität der Warnleuchte im Fahrzeug 14 erhöht werden. Falls das Warnsystem zyklisch auf Signalempfang schaltet oder eine zyklische Signalauswertung vornimmt, kann die Zykluszeit bei diesen Fahrzeugen 11 und 13 verkürzt werden. Das Fahrzeug 13 ist im Begriff in den Sendebereich (Linie 6) des Kalibriersignals III einzufahren, wohingegen das Fahrzeug 11 den Sendebereich (Linie 7) des Kalibriersignals IV verläßt. Beim Vergleich zweier aufeinanderfolgender Gruppen von Empfangssignalen nimmt beim Fahrzeug 13 die Anzahl empfangbarer Kalibriersignale von zwei auf drei zu und beim Fahrzeug 11 von zwei auf eins ab. Damit kann die Warnung im Fahrzeug 11 aufgehoben werden, wohingegen im Fahrzeug 13 erhöhte Aufmerksamkeit gefordert ist. Bei Empfang dreier Kalibriersignale V, IV und III im Fahrzeug 13 sollte der Fahrer deutliche Hinweise erhalten. Zusätzlich zu der optischen Anzeige sollte ein akustischer Warnhinweis ausgegeben werden.
Das Fahrzeug 12 befindet sich ebenfalls in einer Zone, in der drei Kalibriersignale V, IV, III empfangbar sind. Diese Anzahl verändert sich jedoch über eine längere Fahrstrecke nicht, und die dort ausgegebene Warnung kann bei Überfahren der Linie 6 abgestellt werden.
Am wichtigsten ist die Funktion des Warnsystems für das Fahrzeug 10, das unmittelbar in den nahen Unfallbereich einfährt. Der Empfänger des Fahrzeugs 10 empfängt zunehmend mehr Kalibriersignale und befindet sich in einem Bereich, in dem vier Kalibriersignale V, IV, III, II empfangbar sind. Hier sind unmißverständlich deutliche Warnhinweise für den Fahrer auszugeben. Auch die automatische Beeinflussung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine geeignete Maßnahme zur Unfallverhinderung darstellen. Spätestens beim Überfahren der Linie 4, also bei Empfang aller fünf Kalibriersignale V bis I, sollte die Geschwindigkeit gedrosselt werden. Nachdem ein Bremsmanöver durch das Fahrzeug 10 ausgeführt wurde oder dieses Fahrzeug 10 zum Stillstand gekommen ist, wird die Schalteinrichtung des Fahrzeugs 10 den Sender aktivieren und dieses Fahrzeug 10 wird selbst zum Sendefahrzeug 10. Für das Fahrzeug 9 gilt dies nicht oder nur kurzzeitig, da dieses Fahrzeug 9 nach Passieren der Unfallstelle den unfallnahen Bereich verläßt, ohne daß die Schaltvorrichtung den Sender aktiviert.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, ein sehr einfaches und damit kostengünstiges Warnsystem zum Einsatz zu bringen. Bereits ohne aufwendige und fehlerbehaftete Auswertung der Empfangsfeldstärke, sind Aussagen über die Entfernung zum Senderort (Gefahrenstelle) zu treffen. Somit wird ein funktionssicheres System der breiten Anwendung zugänglich.

Claims (4)

  1. Warnsystem in Kraftfahrzeugen (3; 9 bis 14) zur Erhöhung der Verkehrssicherheit, bei dem eine Schalteinrichtung eines Sendefahrzeugs (3) verkehrssituationsabhängig einen Sender einschaltet, der Warnsignale erzeugt und vom Sendefahrzeug (3) aus aussendet, wobei die Warnsignale von Empfängern anderer Empfangsfahrzeuge (9 bis 14) empfangbar sind und dort einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, die derart ausgebildet ist, daß sie aus der Empfangsfeldstärke Schätzwerte für die Entfernung zwischen Sendefahrzeug (3) und Empfangsfahrzeug (9 bis 14) ermittelt und entfernungsabhängig Kraftfahrzeugfunktionen im Empfangsfahrzeug (9 bis 14) beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender des Sendefahrzeugs (3) verschiedene Kalibriersignale (I bis V) mit untereinander abgestufter Sendeleistung aussendet und die Anzahl empfangbarer Kalibriersignale (I bis V) im Empfangsfahrzeug (9 bis 14) zur Entfernungsschätzung herangezogen wird.
  2. Warnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtungen der Empfangsfahrzeuge (9 bis 14) die Anzahl empfangbarer Kalibriersignale (I bis V) aufeinanderfolgender Empfangszyklen miteinander vergleicht und vergleichsabhängig ermittelt, ob sich das Empfangsfahrzeug (9 bis 14) vom Sendefahrzeug (3) entfernt oder sich an dieses annähert.
  3. Warnsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl ausgesendeter Kalibriersignale (I bis V) unveränderbar festgelegt ist auf zwei bis zehn Stück.
  4. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriersignale (I bis V) aus einem mit zunehmender Sendeleistung größer werdenden Zahlencode bestehen.
EP99100987A 1998-01-29 1999-01-21 Warnsystem in Kraftfahrzeugen Expired - Lifetime EP0933747B1 (de)

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