EP1264297A1

EP1264297A1 - Vorrichtung zur funkbasierten gefahrenwarnung des fahrers eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: EP1264297A1
Application number: EP00985209A
Authority: EP
Inventors: Robert Schüssler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-12-11
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: EP1264297B1; US6798354B2; JP3678703B2; DE10007573C1; ES2207564T3; DE50003955D1; US20030090392A1; WO2001061668A1; JP2003523590A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit einer Datenübertragungsvorrichtung zum Senden und Empfangen von Daten, wobei die Datenübertragungsvorrichtung mit Datenübertragungsvorrichtungen anderer Kraftfahrzeuge Daten austauscht und durch Aktivierung der Datenübertragungsvorrichtung Daten zur Gefahrenwarnung anderer Kraftfahrzeuge aussendet, und die empfangenenen Daten auswertet und bei Feststellen einer Gefahr Warnsignale an den Fahrer ausgibt, und wobei die ausgesendeten Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit, und die Fahrtrichtung des sendenden Kraftfahrzeugs und die Straßenart auf dem sich das sendende Kraftfahrzeug bewegt umfassen. Erfindungsgemäß werden die Informationen über die Position, die Straßenart und die Fahrtrichtung von einem Navigationssystem erzeugt und zusätzlich von einer Rechnereinheit eine Warnzone um die aktuelle Position des sendenden Fahrzeugs berechnet und mittels der Datenübertragungsvorrichtung ausgesendet.

Description

Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines

Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Straßenverkehr, insbesondere auf Autobahnen, fuhren schlechte Sichtverhaltnisse, beispielsweise bei Dunkelheit, Nebel oder starken Niederschlagen, nach wie vor zu schweren Unfällen und Massenkarambolagen durch Auffahren auf langsame oder stehende Kraftfahrzeuge. Die bisher verwendeten optischen Ge- fahrenwarnvorrichtungen (Warnblinkanlage) sind bei schlechter Sicht unzureichend und die bekannten Funkwarnsysteme noch nicht ausreichend selektiv.

Die DE 197 58 155 AI beschreibt eine gattungsgemaße Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung, wobei Kraftfahrzeuge zum Austausch von Daten zur Gefahrenwarnung jeweils mit einer Datenubertragungsvorrichtung ausgestattet sind. Nach der Aktivierung der Datenubertragungsvorrichtung werden die Daten zur Gefahrenwarnung an andere Kraftfahrzeuge gesendet, wobei die gesendeten Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung des sendenden Kraftfahrzeugs und die Straßenart auf der sich das sendende Kraftfahrzeug bewegt umfassen, und wobei die in den anderen Kraftfahrzeugen empfangenen Daten dahingehend ausgewertet werden, ob die empfangenen Daten eine Gefahr für das Kraftfahrzeug darstellen oder nicht. Wird eine Gefahr festgestellt, so wird dies dem Fahrer des Kraftfahrzeugs durch Warnsignale mitgeteilt. Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Gefahrenwarnung selektiver zu gestalten und den Fahrer möglichst nur auf diejenigen Gefahrenquellen aufmerksam zu machen, die ihn betreffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vor^¬ teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen kennzeichnen.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, die Informationen über die Position, die Straßenart und die Fahrtrichtung, die das sendende Kraftfahrzeug betreffen mit einem Navigationssystem zu erzeugen. Zusätzlich wird mit einer Rechnereinrichtung eine Warnzone um die aktuelle Position des sendenden Kraftfahrzeugs berechnet und die Daten der Warnzone ebenfalls mit der Datenübertragungsvorrichtung ausgesendet .

Dies hat den Vorteil, daß das Kraftfahrzeug, welches die Daten empfängt besser und schneller bestimmen kann, ob es von der gemeldeten Gefahrenquelle betroffen ist oder nicht. Das sendende (warnende) Fahrzeug erzeugt somit eine ortsfeste oder mitbewegte Warnschleppe auf dem relevanten zurückliegenden Streckenabschnitt analog zu einem rechtzeitig erkennbaren mitbewegten Warndreieck. Die Selektivität wird durch die Nutzung der Positionsinformation (Koordinaten mit Straßenart und Fahrtrichtung) des Navigationssystems und durch die Begrenzung der Relevanz der Information auf eine festgelegte Warnzone erreicht, wobei die Relevanz der Information widerum unter Verwendung der digitalen Karten des Navigationssystems durch die Rechnereinheit des empfangenden (gewarnten) Kraftfahrzeugs geprüft wird. Bewegen sich mit der Vorrichtung ausgerüstete Kraftfahrzeuge innerhalb der Warnschleppe, so können diese durch Aktivieren der Warnblinkanlage oder ihrer Datenübertragungsvorrichtung die Reichweite der ursprünglichen Gefahrenwarnung vergrößern und die Warnung auch auf Kraftfahrzeuge, welche nicht mit der Vorrichtung ausgestattet sind, erweitern. Bei einer besonders vorteilhaften Ausfuhrung ist die Warnzone nicht statisch festgelegt, sondern wird von verschiedenen Eingangsgroßen bestimmt. Die Warnzone stellt ein vorzugsweise kreisförmiges Gebiet um das sendende Kraftfahrzeug dar. Mittelpunkt der Warnzone ist die aktuelle Position (Koordinaten) des sendenden Fahrzeugs , die Ausdehnung der Warnzone wird durch den Warnradius R beschrieben. Der Warnradius R wird im wesentlichen von der angestrebten minimalen Vorwarnzeit T_mιn für andere Kraftfahrzeuge bestimmt, wobei die minimale Vorwarnzeit T_mιn etwa bei 5 Sekunden liegen sollte, damit der gewarnte Fahrer noch rechtzeitig reagieren kann. Zudem ist der Warnradius R abhangig von systembedingten Positionsfehlern P_err bei der Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition sowie anzunehmender Zeitverzogerungen T_deι im Meldungsubertragungs- und Verarbeitungsprozeß. Außerdem ist der Warnradius R von der Annahe- rungsgeschwindigkeit V_a der anderen Kraftfahrzeuge und der Eigengeschwindigkeit V des sendenden Fahrzeugs abhangig. Als An- naherungsgeschwmdigkeit V_a der anderen Kraftfahrzeuge werden zur Berechnung des Warnradius typische bzw. maximale Geschwindigkeiten für die Straßenart auf der sich das sendende Kraftfahrzeug bewegt eingesetzt. Zur Berechnung des Warnradius ergibt sich die Formel:

R = ( T_mln + T_del ) * ( V_a - V ) + P_err

Die Aktivierung der Datenubertragungsvorrichtung erfolgt durch den Fahrer mittels einer manuellen Betätigung eines Schalters. Eine automatisches Erzeugen und Senden der Gefahrenwarnung erfolgt nur wenn durch interne Sensoren (Crash-Sensoren) ein Unfall erkannt wird. Bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist die Aktivierung der Datenubertragungsvorrichtung an die manuelle Betätigung des Schalters der Warnblinkanlage gekoppelt .

Da nicht alle Kraftfahrzeuge mit einer solchen Vorrichtung m Verbindung mit einem Navigationssystem ausgerüstet sind, kann ein Kraftfahrzeug, welches mit einer solchen Vorrichtung ausge- rüstet ist, stellvertretend für ein anderes Fahrzeug, welches eine Gefahrenquelle darstellt, die Gefahrenwarnung übernehmen. Es werden also grundsatzlich zwei Falle unterschieden. Im ersten Fall ist das sendende Kraftfahrzeug selbst die Gefahrenquelle und die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs markiert den Ort der Gefahrenquelle. Die Gefahrenwarnung wird dann solange gesendet, bis das Problem behoben und die Gefahrenquelle beseitigt ist und die Vorrichtung zur Gefahrenwarnung deaktiviert wird. Im zweiten Fall erkennt der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Gefahrenquelle (anderen Verkehrsteilnehmer) die keine Vorrichtung zum Senden einer Gefahrenwarnung hat oder die keine Gefahrenwarnung gesendet hat. In diesem Fall wird zusatzlich eine Information ausgesendet aus der die Kraftfahrzeuge, welche die Gefahrenmeldung empfangen, entnehmen können, daß das sendende Kraftfahrzeug nicht selbst die Gefahrenquelle ist. Diese zusatzliche Information kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß der Fahrer beim Erkennen und/oder Passieren einer Gefahrenquelle den Schalter zu Aktivierung der Datenubertragungsvorrichtung betätigt. Bei der Kopplung der Aktivierungsfunktion mit dem Schalter der Warnblinkanlage überprüft die Rechnereinheit der Vorrichtung durch Auswertung der internen Sensoren, ob ein Grund, beispielsweise ein Unfall, ein starker Bremsvorgang oder eine Panne, für die Auslosung der Warnblinkanlage vorliegt und deshalb das sendende Kraftfahrzeug selbst eine Gefahrenquelle darstellt. Erkennt die Rechnereinheit, daß kein Grund für die Auslosung der Warnblinkanlage vorliegt so werden die gesendeten Daten durch eine Information ergänzt, daß das Kraftfahrzeug stellvertretend für einen anderen Verkehrsteilnehmer die Gefahrenwarnung durchfuhrt. Das stellvertretend sendende Kraftfahrzeug sendet in regelmäßigen Abstanden solange automatisch die Gefahrenwarnung ohne die aktuelle Position der Gefahrenquelle zu verandern, bis es selbst die berechnete Warnzone verlassen hat. Die Übermittlung dieser zusatzlichen Information ist deshalb wichtig, damit die Rechnereinheit der Kraftfahrzeuge die die Gefahrenwarnung empfangen nicht aus dem Ausbleiben der Gefahrenwarnung, wenn das sendende Kraftfahrzeug die Datenubertragungsvorrichtung wieder deaktiviert, darauf schließt, daß die Gefahrenquelle nicht mehr besteht. In diesem Fall wird die Gefahrenwarnung gespeichert und solange dem Fahrer angezeigt, bis der Ort der Gefahrenquelle passiert wurde. Ob die empfangene Gefahrenwarnung weiter ausgesendet wird liegt im Ermessen des Fahrers dessen Datenubertragungsvorrichtung die Gefahrenmeldung empfangen hat.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist m der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:

Fig. 1: ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung;

Fig. 2: Ein Ablaufdiagramm zur Erzeugung der Gefahrenwarnung im sendenden Kraftfahrzeug

Fig. 3: Ein Ablaufdiagramm zur Auswertung der Gefahrenwarnung im empfangenden Kraftfahrzeug

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung eine Datenubertragungsvorrichtung 1, eine Rechnereinheit 2, ein Navigationssystem 3, eine Ausgabeeinheit 4, eine Aktivierungsvorrichtung 5 und ein Sensorein- heit 6, die vorzugsweise über ein Fahrzeugbussystem verbunden sind.

Die Gefahrenwarnung wird nach dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2 erzeugt. Nach der Aktivierung der Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung durch die Aktivierungsvorrichtung 5 liest die Rechnereinheit 2, die Koordinaten der aktuellen Position, die Straßenart auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt und die Fahrtrichtung aus dem Navigationssystem 3 aus. Zudem wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V aus der Sensoreinheit 6 ausgelesen. Anschließend wird durch die Rechnereinheit 2 nach der Formel

R = (T_mιn + T_deι) * (V_a - V) + P_err der Warnradius R der Warnzone berechnet. Danach wird die Gefahrenwarnung mit Informationen über die aktuelle Position, die befahrene Straßenart, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V und der berechnete Warnradius R zum Senden an die Datenubertragungsvorrichtung 1 übergeben und in regelmäßigen Abstanden gesendet. Das Senden der Gefahrenwarnung wird entweder durch die Deaktivierung der Vorrichtung oder wenn stellvertretend für einen anderen Verkehrsteilnehmer gesendet wird nach Verlassen der berechneten Warnzone beendet. Die Betriebsfrequenz der Vorrichtung zur Gefahrenwarnung ist so gewählt, daß sie mit den im Fahrzeug vorhandenen Antennensystemen übertragen werden kann und liegt in einem zumindest für Europa nutzbaren Frequenzband. So kann beispielsweise das 87,5 MHz EUROSIGNAL oder das ISM- Band im Bereich 800-900 MHz verwendet werden. Da selektiv gewarnt werden soll reicht eine Reichweite des Sendesignals von ca. 3km.

Die Gefahrenwarnung wird im empfangenden Fahrzeug nach dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 3 ausgewertet. Nach dem Empfang der Gefahrenwarnung durch die Datenubertragungsvorrichtung 1 prüft die Rechnereinheit 2 unter Nutzung der Positionsdaten des Navigationssystems 3, ob sich das Kraftfahrzeug innerhalb der Warnzone befindet. Ist das Kraftfahrzeug außerhalb der Warnzone wird die Gefahrenwarnung ignoriert. Ist das Kraftfahrzeug innerhalb der Warnzone überprüft die Rechnereinheit 2 unter Nutzung der digitalen Karte des Navigationssystems 3 die theoretisch möglichen vorausliegenden Fahrtroutenabschnitte (elektronischer Horizont) für eine Entfernung, welche dem Warnradius der Warnzone entspricht. Anhand der in der Gefahrenwarnung enthaltenen Position, Straße und Fahrtrichtung wird dann geprüft, ob der Ort der Gefahrenquelle (des sendenden Kraftfahrzeugs) einem der möglichen vorausliegenden Fahrtroutenabschnitte zugeordnet werden kann. Wenn nicht, wird die Meldung ignoriert andernfalls wird eine geeignete Warninformation für den Fahrer erzeugt, beispielsweise indem die Position der Gefahrenquelle blinkend auf der mit der Ausgabeeinheit 4 dargestellten Fahrtroute abgebildet wird. Nach der angezeigten Gefahrenwarnung liegt es am Fahrer, ob er seine Warnblinkanlage aktiviert und/oder ebenfalls eine Gefahrenwarnung aussendet oder nicht.

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Claims

Patentansprüche Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit einer Datenubertragungsvorrichtung

(1) zum Senden und Empfangen von Daten, wobei die Datenubertragungsvorrichtung (1) mit

Datenubertragungsvorrichtungen anderer Kraftfahrzeuge Daten austauscht und durch Aktivierung der

Datenubertragungsvorrichtung (1) Daten zur Gefahrenwarnung anderer Kraftfahrzeuge aussendet, und die empfangenen Daten auswertet und bei Feststellen einer Gefahr Warnsignale an den Fahrer ausgibt, und wobei die ausgesendeten Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit, und die Fahrtrichtung des sendenden Kraftfahrzeugs und die Straßenart auf dem sich das sendende Kraftfahrzeug bewegt umfassen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Informationen über die Position, die Straßenart und die Fahrtrichtung von einem Navigationssystem (3) erzeugt werden und zusätzlich von einer Rechnereinheit

(2) eine Warnzone um die aktuelle Position des sendenden Fahrzeugs berechnet und mittels der Datenubertragungsvorrichtung (1) ausgesendet wird.

Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs 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 die Warnzone aus einer minimalen Vorwarnzeit, einer sy- stemabhangigen Zeitverzogerung, einer aktuellen Geschwindigkeit des sendenden Kraftfahrzeugs, einer Annahrungsge- schwindigkeit und einem systemabhangigen Positionsfehler in Form eines Radius um die Position des sendenden Fahrzeugs berechnet wird.

3. Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs 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 die Rechnereinheit (2) des empfangenden Kraftfahrzeugs unter Verwendung von digitalen Karten des Navigationssystems (3) die Relevanz der empfangenen Gefahrenwarnung überprüft.

4. Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs 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 die Aktivierung der Datenübertragungsvorrichtung (1) durch den Fahrer mittels einem manuellen Schalter oder automatisch durch eine Rechnereinheit (1) abhängig von der Auswertung von internen Sensordaten erfolgt .

5. Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ausgesendeten Daten Informationen darüber enthalten, ob das sendende Fahrzeug selbst die Gefahrenquelle darstellt oder ob das sendende Fahrzeug stellvertretend für einen anderen Verkehrsteilnehmer die Gefahrenwarnung aussendet.

6. Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Position der Gefahrenquelle auf einer Ausgabeeinheit (4) des Navigationssystems dargestellt wird.

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