EP1535256A1 - Vorrichtung zur funkbasierten gefahrenwarnung - Google Patents

Vorrichtung zur funkbasierten gefahrenwarnung

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Publication number
EP1535256A1
EP1535256A1 EP03798122A EP03798122A EP1535256A1 EP 1535256 A1 EP1535256 A1 EP 1535256A1 EP 03798122 A EP03798122 A EP 03798122A EP 03798122 A EP03798122 A EP 03798122A EP 1535256 A1 EP1535256 A1 EP 1535256A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
data
warning
relevance measure
receiving
Prior art date
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Granted
Application number
EP03798122A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1535256B1 (de
Inventor
Lutz Eckstein
Volker Entenmann
Markus Hess
Uwe Petersen
Werner Reichelt
Thomas Unselt
Richard Zimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1535256A1 publication Critical patent/EP1535256A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1535256B1 publication Critical patent/EP1535256B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for radio-based hazard warning according to the preamble of claim 1.
  • EP 927 983 A2 describes a device for radio-based hazard warning, vehicles for exchanging data for hazard warning each being equipped with a data transmission device and data reception device. After activation of the data transmission device, the data for hazard warning are sent to other motor vehicles, the data sent comprising information about the position, the speed and the direction of travel of the sending vehicle. In the receiving vehicle, the received data are evaluated to determine whether or not there is a danger in front of the vehicle. If a danger is identified, the driver is informed of this by warning signals
  • FR 2 793 056 describes a device for hazard warning in which the type of hazard is displayed in the vehicle. The receiving vehicle determines whether it is necessary to send the warning to other vehicles.
  • WO 01/61668 AI describes a device for hazard warning in which a warning zone is generated in the transmitting vehicle and transmitted together with the hazard warning.
  • the position of the vehicle and the type of road on which the vehicle is located are determined using a navigation system.
  • the speed difference between the speed of the sending vehicle and the typical or maximum speed of other vehicles on the given road type is included in the calculation of the warning zone in the sending vehicle.
  • the received hazard warning in the receiving vehicle is evaluated using a navigation system by checking whether the receiving vehicle is in the warning zone and whether the hazard warning relates to a section of the route potentially located in front of the receiving vehicle.
  • a method is known from DE 199 52 392 AI in which route-dependent warning information is provided to the driver.
  • Digital road maps for example, are used to identify whether the driver is approaching a curve ahead. If the current speed of the vehicle is greater than a cornering speed limit, the driver is first given a visual warning. If the driver does not respond to the visual warning within a certain time, ie if he continues to drive at undiminished speed, an additional acoustic warning is given. Since the curve has a fixed position, the approximation to a curve is always sufficient long distance in front of the curve and different warning levels of increasing urgency are triggered one after the other.
  • the invention is based on the object of realizing an improved device for hazard warning with an improved detection of relevant hazard warnings.
  • the radio-based hazard warning device generates a hazard warning that extends beyond the optical range of a hazard warning system. This achieves an electronic extension of the classic hazard warning system.
  • An essential component of the device is a radio modem, which enables direct data exchange between vehicles in real time and with a sufficiently long range, approx. 1 km.
  • the device optionally includes a locating module with which the position of the vehicle can be determined by locating. This location module can be part of a navigation system or can be coupled to a navigation system. If the locating module is coupled to a navigation system or is part of the same, the vehicle position can be determined with even greater accuracy because the measured vehicle position can be mapped on the digital map present in the navigation system by map matching. This enables errors in the position determination to be compensated for by the locating module.
  • the data received by the sending vehicle include information about the position of the sending vehicle.
  • This position information includes positions that have been determined by a locating device and / or a directional lane of the vehicle.
  • a directional lane of the Vehicle is formed from the direction of travel and speed of the vehicle at different times.
  • the received position information optionally also includes additional information about previous positions of the sending vehicle.
  • the earlier positions of the vehicle form a position chain of the vehicle, which consists of a sequence of points for which information about the position of the vehicle is available.
  • the position chain can be a directional lane and / or a sequence of positions determined by means of a positioning system or navigation system.
  • a relevance measure is determined from the received data of the sending vehicle and the position, speed and direction of travel data of the receiving vehicle, by means of which it is expressed with what probability the sending vehicle is located on the section of the route ahead, that is to say downstream, of the receiver.
  • the receiving vehicle advantageously has route information with which the future route of the receiving vehicle is predicted.
  • the relevance measure is determined from the received data of the sending vehicle and the predicted future route of the receiving vehicle, by means of which it is expressed with what probability the sending vehicle is on the predicted future route of the receiving vehicle.
  • false warnings are recognized on the basis of the time course of the relevance measure.
  • the information is advantageously output as a function of the relevance measure determined. This means, for example, that information whose relevance is too small is not output.
  • the information output to the driver is ended as soon as a warning is recognized as a false warning. In this case, it is advantageous if, as soon as an information output is ended due to a false warning, the driver is explicitly informed by an immediately subsequent information output that the previously reported danger is no longer relevant to him.
  • the device for radio-based hazard warning makes it possible for drivers of subsequent vehicles to recognize the danger ahead of them in good time and then to be able to brake their vehicle in good time.
  • the device for radio-based hazard warning comprises a data transmission device which, for. B. is triggered by the hazard lights of the vehicle. If the hazard warning system of a vehicle is triggered in this embodiment of the invention, a corresponding radio message is broadcast to all vehicles in the vicinity of the transmitting vehicle.
  • the transmitted data of each transmitter include its current speed and its position chain. In one embodiment of the invention, it is also possible for the transmitter to transmit its identification number and / or a type of hazard.
  • FIG. Shows a block diagram of a device for radio-based hazard warning.
  • the device for radio-based hazard warning comprises a data reception unit 10, data transmission unit 15 and a computer unit 20.
  • the device for radio-based hazard warning is preferably provided with a navigation system 30, an output unit 40, an activation device 50 and a sensor unit 60 via a vehicle bus system connected.
  • the sensor unit can comprise several different sensors, in particular a crash sensor, a speed sensor, etc.
  • the activation device 50 can e.g. B. the hazard lights of the vehicle.
  • the information about the position that is emitted by a sending vehicle includes a directional lane of the vehicle, formed from the direction of travel and speed of the vehicle at different times.
  • the information about the position is generated by a navigation system 30. This is advantageously done using a locating device, e.g. B. GPS.
  • the type of road and the direction of travel can also be determined using a navigation system 30.
  • the determination of position, type of street and direction of travel by means of a navigation system 30 is described in WO 01/61668 AI and is incorporated herein by reference.
  • the determination of position, type of street and direction of travel using directional lanes of vehicles is described in EP 0 927 983 A2 and is incorporated herein by reference.
  • a position chain of a vehicle consists of a sequence of points for which information about the position of the vehicle is available.
  • the position chain can be a directional lane and / or a sequence of tion system or navigation system 30 act positions.
  • the position chain describes the geometry of the route traveled by the transmitter in the recent past.
  • the relevance measure is large and the driver of the recipient must be warned of the reported danger. If the sending vehicle is behind the receiving vehicle or on the opposite lane, the relevance measure is small and the received danger message has no meaning for the driver of the recipient.
  • a false warning is a warning that warns the driver of a danger that is not on his future route.
  • a false warning cannot be avoided. For example, if the transmitter is just behind a fork in the road, e.g. on the left branch, the driver of the receiver must be warned in good time of the reported danger, even if it is not known when the warning is triggered whether the receiver is on the left or right branch of the fork.
  • the relevance measure of the transmitter is sufficiently large to trigger a warning. However, after reaching the fork, the further course of the relevance measure depends on whether the receiver is traveling on the left or right branch of the fork.
  • the position chains of sender and receiver continue to agree well, the relevance remains high and the warning is maintained.
  • the position chains of sender and receiver diverge and the degree of relevance decreases. If it falls below a certain threshold value, it can be assumed that the transmitter and receiver are now on different routes and that the warning was incorrectly triggered. A false message is thus detected by the falling edge of the relevance measure. If this is the case, not only is the warning ended, but the driver is also explicitly informed that the previously reported danger is no longer relevant to him. This prevents the driver from losing confidence in the radio warning system due to false warnings, which may be unavoidable, or from wondering that the warning seems to have disappeared for no reason.
  • the hazard warning can also be refined by route information, which can be found, for example, on a digital road map.
  • route information can be found, for example, on a digital road map.
  • the route information of the future route of the transmitter can be predicted at least to the next crossing point.
  • the position chain of the transmitter can thus be lengthened and the reliability of the relevance measure, which depends on the overlap length of the position chains of transmitter and receiver, can be increased.
  • the route preview enables the distance between transmitter and receiver to be determined more precisely because the exact geometry of the section of the route between the two vehicles is known.
  • the route information can be used to avoid false warnings in certain situations.
  • the driver is advantageously warned as long as radio messages are received and the transmitter is in front of the receiver.
  • the warning continues and the relative movement of the receiver with respect to the transmitter is continued on the assumption that the transmitter is moving at its last known speed.
  • the warning is only ended when radio messages are no longer received for a sufficiently long time, but at the earliest after a minimum warning time, which ensures that the driver can also perceive the displayed warning.
  • a warning is also ended if the driver of the receiver indicates by switching on his own hazard warning system that he has recognized the reported danger.
  • the activation process of the hazard warning system and not the "hazard indicator on" state is used as a criterion for ending the warning, because otherwise the driver would not receive a warning if he approaches a transmitter with the hazard warning system already switched on, for example because he is moving another vehicle towing.
  • Switching on your own hazard warning lights is an advantageous option for the driver to acknowledge a warning and thereby end it manually. By limiting this type of acknowledgment, the system remains simple. Further operating actions are conceivable.
  • a warning is automatically ended even if the speed at which the receiver approaches the transmitter or the absolute speed of the receiver becomes very low. This prevents, for example, a display in the vehicle from being blocked for an unnecessarily long time.
  • Scenarios are conceivable, for example when approaching an end of a traffic jam, in which several transmitters broadcast radio messages simultaneously.
  • the radio messages of any number of transmitters can be processed in parallel. Successive radio messages from the same transmitter are recognized on the basis of their common identification number. First of all, it is checked individually for each broadcaster which relevance measure can be assigned to it.
  • the relevance measure for each sending vehicle is determined at time intervals. The course of time can then be used to determine, for example, which messages are false reports.
  • the general hazard hazard type is sent when the driver has manually triggered the hazard warning lights and the vehicle's engine is running, for example when driving onto an end of a traffic jam.
  • the virtual warning triangle hazard type is sent when the driver has manually triggered the hazard lights and the vehicle's engine is off, for example because the vehicle has broken down.
  • the accident type of hazard is sent when the hazard warning system has been triggered automatically by the vehicle's crash sensor.
  • the construction site hazard type is not but sent by beacons that mark the start of a construction site.
  • the driver can be informed optically and / or acoustically of the danger ahead.
  • the visual output takes place via a display mounted in the vehicle. This is preferably integrated in the instrument cluster and is therefore in the driver's primary field of vision. There, the driver's attention can advantageously be drawn to the hazard warning with an optical output.
  • the visual warnings can also be supplemented by acoustic signals or voice output, in order to ensure that the warning is perceived safely even when the driver's gaze is turned away from the instrument cluster because, for example, he is operating the radio or another control device installed in the center console or is operating himself fully focused on observing the traffic environment.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Fahrzeuges mit einer Datenempfangseinrichtung (10), wobei die Datenempfangseinrichtung (10) von mindestens einer Datensendeeinrichtung (15) mindestens eines anderen Fahrzeuges Daten empfängt und die empfangenen Daten in einer Rechnereinheit (20) auswertet, wobei die empfangenen Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit, und die Fahrtrichtung des sendenden Fahrzeugs umfassen. Erfindungsgemäss wird aus den empfangenen Daten des sendenden Fahrzeuges und aus Informationen zur Position des empfangenden Fahrzeuges, aus Geschwindigkeitsdaten und Fahrtrichtungsdaten des empfangenden Fahrzeuges im empfangenden Fahrzeug ein Relevanzmass dafür ermittelt, ob sich das sendende Fahrzeug auf einem vor dem empfangenden Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt befindet, wobei durch wiederholtes Ermitteln des Relevanzmasses ein zeitlicher Verlauf des Relevanzmasses ermittelt wird..

Description

DaimlerChrysler AG
Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In EP 927 983 A2 wird eine Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung beschrieben, wobei Fahrzeuge zum Austausch von Daten zur Gefahrenwarnung mit jeweils einer Datensendeeinrichtung und Datenempfangseinrichtung ausgestattet sind. Nach Aktivierung der Datensendeeinrichtung werden die Daten zur Gefahrenwarnung an andere Kraftfahrzeuge gesendet, wobei die gesendeten Daten Informationen zur Position, die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung des sendenden Fahrzeuges umfassen. Im empfangenden Fahrzeug werden die empfangenen Daten dahingehend ausgewertet, ob eine Gefahr vor dem Fahrzeug liegt o- der nicht. Wird eine Gefahr festgestellt, so wird dies dem Fahrer durch Warnsignale mitgeteilt
In FR 2 793 056 wird eine Vorrichtung zur Gefahrenwarnung beschrieben, bei der der Typ der Gefahr im Fahrzeug angezeigt wird. Im empfangenden Fahrzeug wird ermittelt, ob es notwendig ist, die Warnung an weitere Fahrzeuge auszusenden.
In der WO 01/61668 AI wird eine Vorrichtung zur Gefahrenwarnung beschrieben, bei der im sendenden Fahrzeug eine Warnzone erzeugt und zusammen mit der Gefahrenwarnung ausgesendet wird. Im sendenden Fahrzeug wird die Position des Fahrzeuges und der Straßentyp, auf dem sich das Fahrzeug befindet unter Verwendung eines Navigationssystems ermittelt. In die Berechnung der Warnzone im sendenden Fahrzeug fließt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Geschwindigkeit des sendenden Fahrzeuges und der typischen oder maximalen Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge auf dem gegebenen Straßentyp mit ein. Die Auswertung der empfangenen Gefahrenwarnung im empfangenden Fahrzeug erfolgt unter Verwendung eines Navigationssystems, indem überprüft wird, ob sich das empfangende Fahrzeug in der Warnzone befindet und ob die Gefahrenwarnung sich auf einen potentiell vor dem empfangenden Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt bezieht.
Aus dem Dokument "WARN - ein neues funkbasiertes Gefahren- warnsystem im Kfz für mehr Sicherheit im Straßenverkehr" , Brenzel, C, Hickel, F., Paßmann, C. , VDI Berichte Nr. 1415, 1998, ist es bekannt, zusammen mit der Gefahrenwarnung den Typ der Gefahr, die Geschwindigkeit des sendenden Fahrzeuges, sowie Informationen über die Position des sendenden Fahrzeuges zu übertragen. Im empfangenden Fahrzeug wird die Differenzgeschwindigkeit zu dem sendenden Fahrzeug ermittelt . Informationen über die Position von Fahrzeugen werden dazu verwendet zu ermitteln, ob die Warnmeldung von einem vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeug oder vom Gegenverkehr generiert wurde.
Aus dem Dokument "Wireless Vehicle to Vehicle Warning System", Paßmann, C., Brenzel, C., Meschenmoser R. , SAE-Paper, 2000-01-1307, ist es bekannt, dass im empfangenden Fahrzeug überprüft wird, ob sich das sendende Fahrzeug vor oder hinter dem empfangenden Fahrzeug befindet.
Es ist aus DE 199 52 392 AI ein Verfahren bekannt, bei dem dem Fahrer fahrstreckenabhängige Warninformationen bereitgestellt werden. Anhand digitaler Straßenkarten wird beispielsweise erkannt, ob sich der Fahrer einer vorausliegenden Kurve nähert. Ist die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als eine Kurvengrenzgeschwindigkeit, dann wird der Fahrer zuerst optisch gewarnt. Reagiert der Fahrer innerhalb einer gewissen Zeit nicht auf die optische Warnung, d.h. fährt er mit unverminderter Geschwindigkeit weiter, dann erfolgt eine zusätzliche akustische Warnung. Da die Kurve eine fixe Position hat, wird die Annäherung an eine Kurve stets in ausreichend großer Entfernung vor der Kurve erkannt und verschiedene Warnstufen zunehmender Dringlichkeit werden nacheinander ausgelöst .
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Gefahrenwarnung mit einer verbesserten Erkennung von relevanten Gefahrenwarnungen zu realisieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst . Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung generiert eine Gefahrenwarnung, die über die optische Reichweite einer Warnblinkanlage hinausreicht. Hierdurch wird eine elektronische Verlängerung der klassischen Warnblinkanlage erreicht. Eine wesentliche Komponente der Vorrichtung ist ein Funkmodem, das den direkten Datenaustausch zwischen Fahrzeugen in Echtzeit und mit einer ausreichend großen Reichweite, ca. 1 km ermöglicht. Zusätzlich umfasst die Vorrichtung optional ein Ortungsmodul, mit dem die Position des Fahrzeugs durch Ortung bestimmt werden kann. Dieses Ortungsmodul kann Bestandteil eines Navigationssystems sein oder mit einem Navigationssystem gekoppelt sein. Ist das Ortungsmodul mit einem Navigationssystem gekoppelt oder Bestandteil desselben, so kann die Fahrzeugposition mit noch höherer Genauigkeit bestimmt werden, weil die gemessene Fahrzeugposition auf die im Navigationssystem vorhandene digitalen Karte durch Map Mat- ching abgebildet werden kann. Dadurch können Fehler bei der Positionsbestimmung durch das Ortungsmodul kompensiert werden.
Die vom sendenden Fahrzeug empfangenen Daten umfassen dabei Informationen zur Position des sendenden Fahrzeugs. Diese Informationen zur Position umfassen Positionen, die durch eine Ortungs orrichtung ermittelt worden sind und/oder eine Richtungsfahrspur des Fahrzeuges. Eine Richtungsfahrspur des Fahrzeuges wird gebildet aus Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu verschiedenen Zeitpunkten. Die empfangenen Informationen zur Position umfassen optional auch zusätzliche Informationen über frühere Positionen des sendenden Fahrzeuges. Die früheren Positionen des Fahrzeuges bilden eine Positionskette des Fahrzeuges, die aus einer Folge von Punkten besteht, zu denen Informationen zur Position des Fahrzeuges vorliegen. Dabei kann es sich bei der Positionskette um eine Richtungsfahrspur und/oder um eine Folge von mittels Ortungssystem bzw. Navigationssystem ermittelten Positionen handeln.
Es wird aus den empfangenen Daten des sendenden Fahrzeugs und den Positions-, Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungsdaten des empfangenden Fahrzeugs ein Relevanzmaß ermittelt, durch das ausgedrückt wird, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich das sendende Fahrzeug auf dem vor, also stromab, dem Empfänger liegenden Streckenabschnitt befindet. Vorteilhafterweise verfügt das empfangende Fahrzeug dabei über Fahrstreckeninformationen, mit denen die zukünftige Fahrstrecke des empfangenden Fahrzeuges vorausgeschätzt wird. Vorteilhafterweise wird dabei aus den empfangenen Daten des sendenden Fahrzeuges und der vorhergesagten, zukünftigen Fahrstrecke des empfangenden Fahrzeuges das Relevanzmaß ermittelt, durch das ausgedrückt wird, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich das sendende Fahrzeug auf der vorhergesagten zukünftigen Fahrstrecke des empfangenden Fahrzeuges befindet. Durch die Ermittlung des zeitlichen Verlaufs des Relevanzmaßes ist eine sicherere Erkennung von relevanten Gefahrenstellen möglich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden anhand des zeitlichen Verlaufs des Relevanzmaßes Falschwarnungen erkannt. Vorteilhafterweise erfolgt die Informationsausgabe in Abhängigkeit von dem ermittelten Relevanzmaß. Dies bedeutet beispielsweise, dass Informationen, deren Relevanzmaß zu gering ist, nicht ausgegeben werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Informationsausgabe an den Fahrer beendet, sobald eine Warnung als Falschwarnung erkannt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Fahrer, sobald eine Informationsausgabe aufgrund einer Falschwarnung beendet wird, durch eine sich unmittelbar anschließende Informationsausgabe explizit darüber informiert wird, dass die zuvor gemeldete Gefahr für ihn nicht mehr relevant ist .
Durch die Erfindung werden z. B. Massenkarambolagen verhindert, die z. B. auf Autobahnen auftreten, an denen mehrere Fahrzeuge beteiligt sind und die sich oft bei schlechten Sichtbedingungen, z.B. Nebel, an unübersichtlichen Streckenabschnitten, z.B. hinter einer schlecht einsehbaren Kurve o- der aufgrund von Verkehrsstörungen, z.B. Stauende, Baustelle, ereignen. Durch die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung wird ermöglicht, dass die Fahrer von nachfolgenden Fahrzeugen die vor ihnen liegende Gefahr rechtzeitig erkennen und dann in der Lage sind, ihr Fahrzeug rechtzeitig abzubremsen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich vorzusehen, dass durch einen Eingriff in Fahrzeugsteuerungssys- teme das Fahrzeug automatisch abgebremst wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung eine Datensendeeinrichtung, die z. B. durch die Warnblinkanlage des Fahrzeuges ausgelöst wird. Wird in dieser Ausgestaltung der Erfindung die Warnblinkanlage eines Fahrzeuges ausgelöst, dann wird eine entsprechende Funkmeldung an alle Fahrzeuge in der Umgebung des sendenden Fahrzeugs ausgestrahlt. Die ausgesendeten Daten jedes Sender umfassen dabei seine aktuelle Geschwindigkeit und seine Positionskette. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass der Sender seine Identifikationsnummer und/oder einen Gefahrentyp überträgt .
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der zugehörigen Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Dabei zeiget die einzige Fig. ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung.
Wie aus Fig. ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung eine Datenempfangseinheit 10, Datensendeeinheit 15 und eine Rechnereinheit 20. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung mit einem Navigationssystem 30, einer Ausgabeeinheit 40, einer Aktivierungsvorrichtung 50 und einer Sensoreinheit 60 über ein Fahrzeugbussystem verbunden. Die Sensoreinheit kann mehrere verschiedene Sensoren, insbesondere einen Crash-Sensor, einen Geschwindigkeitssensor usw. umfassen. Die Aktivierungseinrichtung 50 kann z. B. die Warnblinkanlage des Fahrzeuges sein.
Vorteilhafterweise umfassen die Informationen über die Position, die von einem sendenden Fahrzeug ausgesendet werden, eine Richtungsfahrspur des Fahrzeuges, gebildet aus Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu verschiedenen Zeitpunkten. Alternativ oder zusätzlich werden die Informationen über die Position, von einem Navigationssystem 30 erzeugt, dies geschieht vorteilhafterweise unter Verwendung einer Ortungsvorrichtung, z. B. GPS. Die Straßenart und die Fahrtrichtung können ebenfalls unter Verwendung eines Navigationssystems 30 ermittelt werden. Die Ermittlung von Position, Straßenart und Fahrtrichtung mittels eines Navigationssystems 30 ist in WO 01/61668 AI beschrieben und wird hierin durch Referenz aufgenommen. Die Ermittlung von Position, Straßenart und Fahrtrichtung unter Verwendung von Richtungs- fahrspuren von Fahrzeugen ist in EP 0 927 983 A2 beschrieben und wird hierin durch Referenz aufgenommen.
Eine Positionskette eines Fahrzeuges besteht aus einer Folge von Punkten, zu denen Informationen zur Position des Fahrzeuges vorliegen. Dabei kann es sich bei der Positionskette um eine Richtungsfahrspur und/oder um eine Folge von mittels Or- tungssystem bzw. Navigationssystem 30 ermittelten Positionen handeln. Die Positionskette beschreibt die Geometrie der von dem Sender in jüngster Vergangenheit zurückgelegte Fahrstrecke. Das empfangende Fahrzeug, der Empfänger, kann durch einen Vergleich seiner eigenen Positionskette mit der Positionskette des Senders prüfen, ob die von beiden Fahrzeugen bisher zurückgelegten Fahrstrecken identisch sind und ob sich das sendende Fahrzeug, der Sender, vor, also stromab, oder hinter, also stromauf, dem empfangenden Fahrzeug, dem Empfänger befindet . Das Ergebnis dieses Vergleiches wird durch ein Relevanzmaß ausgedrückt. So kann beispielsweise auf Autobahnen erkannt werden, ob sich der Sender auf derselben Fahrbahn vor dem Empfänger oder auf der Gegenfahrbahn befindet. Befindet sich das sendende Fahrzeug vor dem empfangenden Fahrzeug auf der selben Fahrbahn, so ist das Relevanzmaß groß und der Fahrer des Empfängers muss vor der gemeldeten Gefahr gewarnt werden. Befindet sich das sendende Fahrzeug hinter dem empfangenden Fahrzeug oder auf der Gegenfahrbahn, so ist das Relevanzmaß klein und die empfangene Gefahrenmeldung hat für den Fahrer des Empfängers keine Bedeutung.
Eine weiterer Vorteil der hier beschriebenen Vorrichtung ist das Erkennen von Falschwarnungen. Unter einer Falschwarnung ist eine Warnung zu verstehen, die den Fahrer vor einer Gefahr warnt, die sich nicht auf seiner zukünftigen Fahrstrecke befindet. Es gibt durchaus Situationen, in denen eine Falschwarnung nicht zu vermeiden ist. Befindet sich der Sender beispielsweise kurz hinter einer Gabelung der Fahrbahn, z.B. auf dem linken Ast, dann muss der Fahrer des Empfängers rechtzeitig vor der gemeldeten Gefahr gewarnt werden, auch wenn beim Auslösen der Warnung noch gar nicht bekannt ist, ob der Empfänger auf den linken oder rechten Ast der Gabelung fahren wird. Unabhängig von der zukünftigen Abbiegeentscheidung ist das Relevanzmaß des Senders ausreichend groß, um eine Warnung auszulösen. Allerdings hängt nach dem Erreichen der Gabelung der weitere Verlauf des Relevanzmaßes davon ab, ob der Empfänger den linken oder rechten Ast der Gabelung befährt . Im ersten Fall stimmen die Positionsketten von Sender und Empfänger weiterhin gut überein, das Relevanzmaß bleibt hoch und die Warnung wird aufrechterhalten. Im zweiten Fall laufen die Positionsketten von Sender und Empfänger auseinander und das Relevanzmaß sinkt. Fällt es unter einen bestimmten Schwellwert, dann kann davon ausgegangen werden, dass sich Sender und Empfänger nun auf verschiedenen Fahrstrecken befinden und die Warnung fälschlicherweise ausgelöst wurde. Durch die fallende Flanke des Relevanzmaßes wird also eine Falschmeldung detektiert. Ist dies der Fall, dann wird nicht nur die Warnung beendet, sondern der Fahrer wird auch explizit darüber informiert, dass die zuvor gemeldete Gefahr für ihn nun nicht mehr relevant ist. Dadurch wird verhindert, dass der Fahrer aufgrund von, unter Umständen unvermeidlichen Falschwarnungen das Vertrauen in das Funkwarnsystem verliert oder sich über das für ihn scheinbar grundlose Verschwinden der Warnung wundert .
Die Gefahrenwarnung kann noch durch Fahrstreckeninformationen, die beispielsweise einer digitalen Straßenkarte entnommen werden können, verfeinert werden. Zum einen kann mit den Fahrstreckeninformationen die zukünftige Fahrstrecke des Senders zumindest bis zum nächsten Kreuzungspunkt vorhergesagt werden. Damit kann die Positionskette des Senders verlängert und die Zuverlässigkeit des Relevanzmaßes, die von der Überlappungslänge der Positionsketten von Sender und Empfänger abhängt, erhöht werden. Außerdem kann mit der Streckenvoraus- schau die Entfernung zwischen Sender und Empfänger genauer bestimmt werden, weil die genaue Geometrie des zwischen beiden Fahrzeugen liegenden Streckenteils bekannt ist. Ebenso können durch die Fahrstreckeninformation in bestimmten Situationen Falschwarnungen vermieden werden. Wird beispielsweise erkannt, dass sich ein Sender hinter einer Gabelung befindet, dann können nur Warnstufen hoher Dringlichkeit zugelassen werden, wodurch erreicht wird, dass die Entfernungsschwelle für das Auslösen der Warnung hinter der Gabelung liegt und so abgewartet werden kann, ob der Empfänger nach der Gabelung den gleichen Ast befährt wie der Sender oder die andere Routenalternative wählt.
Vorteilhafterweise wird der Fahrer solange gewarnt, wie Funkmeldungen empfangen werden und sich der Sender vor dem Empfänger befindet. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass es durch externe Einflüsse zu temporären Störungen der Kommunikationsverbindung kommen kann. Deshalb wird bei der hier beschriebenen Vorrichtung ein Ausbleiben weiterer Funkmeldungen zunächst als temporäre Unterbrechung der Kommunikationsverbindung und nicht als Abschalten des Senders interpretiert. Die Warnung wird weiterhin aufrechterhalten, und die Relativbewegung des Empfängers in Bezug auf den Sender wird unter der Annahme fortgeschrieben, dass sich der Sender mit seiner zuletzt bekannten Geschwindigkeit weiterbewegt. Erst wenn für eine ausreichend lange Zeit keine Funkmeldungen mehr empfangen werden, wird die Warnung beendet, allerdings frühestens nach einer minimalen Warnzeit, durch die sichergestellt wird, dass der Fahrer die angezeigte Warnung auch wahrnehmen kann.
Eine Warnung wird auch beendet, wenn der Fahrer des Empfängers durch das Einschalten der eignen Warnblinkanlage zu erkennen gibt, dass er die gemeldete Gefahr erkannt hat. Vorteilhafterweise wird der Einschaltvorgang der Warnblinkanlage und nicht der Zustand "Warnblinker ein" als Kriterium für das Beenden der Warnung verwendet wird, denn sonst würde der Fahrer keine Warnung erhalten, wenn er sich mit bereits eingeschalteter Warnblinkanlage einem Sender nähert, weil er beispielsweise ein anderes Fahrzeug abschleppt. Das Einschalten der eigenen Warnblinkanlage ist für den Fahrer eine vorteilhafte Möglichkeit, eine Warnung zu quittieren und dadurch manuell zu beenden. Durch die Beschränkung auf diese Art der Quittierung bleibt das System einfach. Weitergehende Bedienaktionen sind aber vorstellbar. Eine Warnung wird auch dann automatisch beendet, wenn die Annäherungsgeschwindigkeit des Empfängers an den Sender oder die absolute Geschwindigkeit des Empfängers sehr klein werden. Dadurch wird verhindert, dass z.B. ein Display im Fahrzeug unnötig lange blockiert wird.
Es sind Szenarien vorstellbar, beispielsweise bei der Annäherung an ein Stauende, bei denen mehrere Sender gleichzeitig Funkmeldungen ausstrahlen.
Bei dem hier beschriebenen System können die Funkmeldungen beliebig vieler Sender parallel verarbeitet werden. Dabei werden aufeinanderfolgende Funkmeldungen desselben Senders anhand ihrer gemeinsamen Identifikationsnummer erkannt. Zunächst wird für jeden Sender individuell geprüft, welches Relevanzmaß ihm zuzuordnen ist.
Für die Ermittlung des zeitlichen Verlaufes des Relevanzmaßes für jedes des sendenden Fahrzeuge wird das Relevanzmaß für jedes sendende Fahrzeug in zeitlichen Abständen ermittelt. Anhand des zeitlichen Verlaufes kann dann beispielsweise ermittelt werden, bei welchen Meldungen es sich um Falschmeldungen handelt .
Bei den Gefahrentypen wird unterschieden zwischen einer allgemeinen Gefahr, einem virtuellen Warndreieck, einem Unfall und einer Baustelle. Der Gefahrentyp allgemeine Gefahr wird gesendet, wenn der Fahrer die Warnblinkanlage manuell ausgelöst hat und der Motor des Fahrzeugs läuft, z.B. beim Auffahren auf ein Stauende. Der Gefahrentyp virtuelles Warndreieck wird gesendet, wenn der Fahrer die Warnblinkanlage manuell ausgelöst hat und der Motor des Fahrzeugs aus ist, beispielsweise weil das Fahrzeug eine Panne hat. Der Gefahrentyp Unfall wird dann gesendet, wenn die Warnblinkanlage durch den Crash-Sensor des Fahrzeugs automatisch ausgelöst wurde. Und der Gefahrentyp Baustelle wird schließlich nicht von Fahrzeu- gen, sondern von Baken gesendet, die den Beginn einer Baustelle markieren.
Der Fahrer kann optisch und/oder akustisch über die vorausliegende Gefahr informiert werden. Die optische Ausgabe erfolgt über ein im Fahrzeug angebrachtes Display. Dieses ist vorzugsweise in das Kombiinstrument integriert und befindet sich somit im primären Blickfeld des Fahrers. Dort kann mit einer optischen Ausgabe die Aufmerksamkeit des Fahrers vorteilhaft auf die Gefahrenwarnung gelenkt werden. Die optischen Warnungen können noch durch akustische Signale oder Sprachausgaben ergänzt werden, um eine sichere Wahrnehmung der Warnung auch dann zu gewährleisten, wenn der Blick des Fahrers vom Kombiinstrument abgewendet ist, weil er beispielsweise das in der Mittelkonsole montierte Radio oder eine andere Bedieneinrichtung bedient oder sich voll und ganz auf die Beobachtung des verkehrlichen Umfeldes konzentriert.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eines Fahrzeuges mit einer Datenempfangseinrichtung (10) , wobei die Datenempfangseinrichtung (10) von mindestens einer Datensendeeinrichtung (15) mindestens eines anderen Fahrzeuges Daten empfängt und die empfangenen Daten auswertet, wobei die empfangenen Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit, und die Fahrtrichtung des sendenden Fahrzeugs umfassen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , aus den empfangenen Daten des sendenden Fahrzeuges und aus Informationen zur Position des empfangenden Fahrzeuges, aus Geschwindigkeitsdaten und Fahrtrichtungsdaten des empfangenden Fahrzeuges im empfangenden Fahrzeug ein Relevanzmaß dafür ermittelt wird, ob sich das sendende Fahrzeug auf einem vor dem empfangenden Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt befindet, wobei durch wiederholtes Ermitteln des Relevanzmaßes ein zeitlicher Verlauf des Relevanzmaßes ermittelt wird.
2. Vorrichtung 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 der zeitliche Verlauf des Relevanzmaßes im empfangenden Fahrzeug gespeichert wird.
3. Vorrichtung 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 anhand des zeitlichen Verlaufs des Relevanzmaßes Falschwarnungen erkannt werden.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die empfangenen Daten eine Positionskette des sendenden Fahrzeugs umfassen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im empfangenden Fahrzeug die künftige Fahrstrecke des empfangenden Fahrzeuges vorausgeschätzt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Relevanzmaß aus den empfangenen Daten des sendenden Fahrzeuges und der vorausgeschätzten zukünftigen Fahrstrecke des empfangenden Fahrzeuges ermittelt wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Informationsausgabe in Abhängigkeit von dem ermittelten Relevanzmaß erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Informationsausgabe beendet wird, sobald sie als Falschwarnung erkannt wurde.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Fahrer nach Beenden der Informationsausgabe durch eine weitere Informationsausgabe darüber informiert wird, dass die zuvor gemeldete Gefahr für ihn nicht mehr relevant ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Daten von Datensendeeinrichtungen (15) mehrerer Fahrzeuge empfangen und ausgewertet werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zeitliche Verlauf des Relevanzmaßes zu jedem sendenden Fahrzeug, von dem Daten empfangen werden, ermittelt wird.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung des Fahrers eine Datensendeeinrichtung (15) umfasst, die bei Aktivierung Daten zur Gefahrenwarnung anderer Fahrzeuge aussendet, wobei die gesendeten Daten Informationen über die Position, die Geschwindigkeit, und die Fahrtrichtung des sendenden Fahrzeugs umfassen.
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