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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von beispielsweise drei aufeinander folgenden Fahrzeugen, wobei von einem vorausfahrenden Fahrzeug eine Warnung an ein nachfolgendes Fahrzeug übermittelt wird.
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Auffahrunfälle in niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereichen werden häufig durch Unaufmerksamkeit verursacht. Oft wird die Eigengeschwindigkeit beziehungsweise die Relativgeschwindigkeit unter- oder die mögliche Eigenverzögerung überschätzt und deswegen ein zu geringer Sicherheitsabstand eingehalten. Es sind bereits Systeme bekannt, wie zum Beispiel ein Bremsassistenzsystem (auch Advanced Brake Assist genannt) oder ein Antikollisionssystem (auch Collision Mitigation System genannt), die den Fahrer unterstützen, nicht auf ein vorausfahrendes Fahrzeug aufzufahren.
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Das Antikollisionssystem umfasst beispielsweise Maßnahmen, die auf Grundlage einer Umfeldsensorik bei einer bevorstehenden Kollision durch Warnung und Eingriff in Fahrwerksysteme die Unfallschwere für alle Unfallpartner reduzieren, wobei eine autonome Teilverzögerung, eine Notbremsung zum Energieabbau und dergleichen ausgelöst werden. Das Antikollisionssystem bewertet unter Einbeziehung von Sensorinformationen eines Fernbereichsradars und, falls vorhanden, einer Nahbereichssensorik beispielsweise eines Parkassistenten sowie fahrzeugimmanenter Bewegungsinformationen wie Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung, Giergeschwindigkeit und dergleichen, die Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Wird eine drohende Kollision erkannt, erfolgt ein gestuftes Warn- beziehungsweise Eingriffskonzept: 1. Optische und akustische Fahrerwarnung, 2. Haptische Warnung durch zyklische Erhöhung der Gurtkraft, 3. Autonome Teilbremsung mit 4 m/s2 bis 5 m/s2 mit Fahrerfixierung durch Gurtstraffung, 4. Übergang in die Steuerung durch ein Bremsassistenzsystem, wenn der Fahrer eingreift.
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Beim Bremsassistenzsystem handelt es sich um einen erweiterten Bremsassistent, der auf Grundlage einer Umfeldsensorik die Bremskraft eines Fahrzeugs so einstellt, dass einerseits ein Auffahren vermieden wird und andererseits möglichst welch gebremst wird, indem der Relativabstand und die Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einbezogen werden.
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Bekannt ist außerdem ein intelligentes vorausschauendes Sicherheitssystem (auch PRE-SAFE-System genannt), das reversible Schutzmaßnahmen an der Fahrzeugstruktur, beispielsweise Überrollbügel, Schiebedach und Fensteröffnungen, sowie im Innenraum, beispielsweise verfahrbare Polster, reversibler Gurtstraffer, zur Erhöhung des Insassenschutzes umfasst.
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Desweiteren ist ein so genanntes ACC-System (= Adaptive Cruise Control System) bekannt. Es handelt sich um eine erweiterte Tempomatfunktion, bei der ein Sicherheitsabstand gehalten wird, aber bei kritischer Fahrsituation der Fahrer durch ein Signal zur Übernahme der Kontrolle aufgefordert wird.
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Die vorgenannten Systeme überwachen den Bereich vor einem Fahrzeug. Sie sind nicht geeignet, um einen Aufprall eines nachfolgenden Fahrzeugs zu verhindern oder die Schwere eines solchen Heckaufpralls zu vermindern.
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Zur optischen Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen ist es bekannt, die Heckbremsleuchten eines Fahrzeugs blinkend einzuschalten, insbesondere mit einer Blinkfrequenz von 5 Hz oder 5,5 Hz.
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Aus der älteren Anmeldung
DE 10 2004 062 497.6 ist bereits ein Verfahren zur Reduzierung der Gefahr eines Auffahrunfalls auf ein Heck eines ersten Fahrzeugs durch ein nachfolgendes zweites Fahrzeug bekannt. Dabei werden ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden zweiten Fahrzeugs zu dem ersten Fahrzeug ermittelt. Anhand des Abstands und der Relativgeschwindigkeit wird ermittelt, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs auf das Heck des ersten Fahrzeugs droht. Falls ein drohender Aufprall identifiziert wird, wird von dem ersten Fahrzeug eine Warnung an das nachfolgende zweite Fahrzeug übermittelt und/oder es werden im ersten Fahrzeug Aktionen ausgelöst.
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Die
DE 199 33 782 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Vermeidung von Auffahrunfällen durch die Beobachtung des rückwärtigen Verkehrsraums, bei der an einem ersten Kraftfahrzeug ein Sensor zur Messung der Relativgeschwindigkeit und des Abstandes zwischen einem ersten und einem zweiten Kraftfahrzeug vorgesehen ist, dessen Sensorsignale einem Rechner zugeführt werden. Der Rechner steuert eine Einrichtung im ersten Kraftfahrzeug, durch die eine kollisionsvermeidende oder -reduzierende Aktion ausführbar ist.
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In
DE 103 28 755 A1 wird ein System zur Vermeidung eines zu geringen Abstands von einem Folgefahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das vorausfahrende Fahrzeug eine Einrichtung zur Ermittlung des Abstands zum Folgefahrzeug und zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Folgefahrzeug aufweist. Auf Grundlage des ermittelten Abstands und der Relativgeschwindigkeit wird ein Mindestabstand ermittelt. Beim Unterschreiten des Mindestabstands werden Maßnahmen zur Vermeidung einer weiteren Verringerung des Abstands durchgeführt.
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Die drei letztgenannten Verfahren und Vorrichtungen sind zwar geeignet, um einen Aufprall eines nachfolgenden Fahrzeugs zu verhindern oder die Schwere eines solchen Heckaufpralls zu vermindern. Die durchgeführten Prognosen sind jedoch eingeschränkt, so dass dennoch die Gefahr von Auffahrunfällen besteht.
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Aus der
US 6,226,389 sind ein System und ein Verfahren bekannt, die den Fahrer eines Kraftfahrzeugs bei der Verhütung oder Minimierung der Auswirkungen von Unfällen unterstützen. In einer Form ist eine Fernsehkamera auf einem Fahrzeug montiert und tastet die Fahrbahn vor dem Fahrzeug ab, wenn das Fahrzeug fährt. Fortlaufend erzeugte Videobild-Signale der Kamera werden elektronisch verarbeitet und analysiert durch einen Bild-Analyse-Computer, der Codes generiert, die der Identifizierung von Hindernissen dienen. Ein Entscheidungs-Computer, der in dem gesteuerten Fahrzeug montiert ist, empfängt diese Codesignale zusammen mit Codesignalen des Tachometers oder eines oder mehrerer Sensoren die den Lenkmechanismus-Betrieb überwachen und Steuersignale erzeugen. Solche Codesignale können angezeigt und als synthetische Sprache oder spezielle Tonerzeugungs- und Warnmittel verwendet werden, um den Fahrer des Fahrzeugs vor sich nähernden und bestehenden Gefahren zu warnen. Das System kann auch die Steuersignale, insbesondere durch Anwendung von Fuzzy-Logik, nutzen, um den Betrieb der Bremsen und des Lenkmechanismus des Fahrzeugs zu steuern, um die Auswirkungen einer Kollision zu vermeiden oder zu verringern. In einer besonderen Form kann der Entscheidungs-Computer die Vermeidungsaktion aus einer Anzahl von Möglichkeiten wählen, abhängig davon, ob und wo die Detektionseinrichtung andere Fahrzeuge oder Hindernisse detektiert.
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Aus der
JP 2005-041432 A ist ein Kollisionsvermeidungssystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein Front-Überwachungs-Sensor den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt, wobei ein Geschwindigkeits-Ermittlungs-Mittel eine Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Ein hinterer Sensor detektiert eine Entfernung zu einem hinteren Fahrzeug. Es wird bestimmt, ob die dabei detektierte Entfernung außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt. Eine Warnlampe zum Warnen des nachfolgenden Verkehrs vor Stau wird nur dann ausgelöst, wenn der ermittelte Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug größer als der vorgegebene Bereich ist.
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Aus der
JP 2005 056016 A ist ein Kollisionsvermeidungssystem zur Vermeidung von Kollisionen von Fahrzeugen bekannt. Ein Übertragungsmittel überträgt über einen vorbestimmten Träger periodisch eine Geschwindigkeit und eine Identifikationsinformation des Fahrzeugs zu einem nachfolgenden Fahrzeug. Ein Empfangsmittel empfängt eine Geschwindigkeit und eine Identifikationsinformation eines voran fahrenden Fahrzeugs. Ein Kollisions-Schätzungs-Mittel schätzt die Wahrscheinlichkeit einer Kollision anhand der empfangenen Information des voran fahrenden Fahrzeugs. Im Falle einer Kollisions-Wahrscheinlichkeit wird eine vorgegebene Aktion ausgeführt, um die Kollision zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die eine weitere Reduzierung der Gefahr oder der Schwere von Auffahrunfällen ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine weitere Reduzierung der Gefahr oder der Schwere von Auffahrunfällen, indem bei mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen von einem mittleren Fahrzeug aus ein vorderer Abstand und eine vordere Relativgeschwindigkeit zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und dem mittleren Fahrzeug ermittelt werden und anhand des vorderen Abstands und der vorderen Relativgeschwindigkeit ermittelt wird, ob ein vorderer Aufprall des mittleren Fahrzeugs auf das vorausfahrende Fahrzeug droht, wobei eine Warnung an ein dem mittleren Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug ausschließlich dann übermittelt wird, wenn ein drohender vorderer Aufprall identifiziert wird. Der für eine Prognose berücksichtigte Raum beziehungsweise Zeitraum wird durch dieses Verfahren vergrößert, so dass eine Warnung an ein nachfolgendes Fahrzeug früher erfolgen kann. Dem nachfolgenden Fahrzeug steht dadurch mehr Reaktionszeit und Bremsweg zur Verfügung, was die Gefahr oder die Schwere eines Aufpralls des nachfolgenden Fahrzeugs verringert.
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Die Wirkung der Erfindung ist ansatzweise zu vergleichen mit einer optimal vorausschauenden Fahrweise des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs und unterstützt diesen und ist somit besonders sicher und zuverlässig für eine vorausschauende Überwachung. Mit anderen Worten: Wenn der nachfolgende Fahrer die Bremsleuchten des dem mittleren Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs konzentriert beobachtet, liegt ihm eine mit der erfindungsgemäßen Warnung vergleichbare Information vor. Jedoch kann diese Beobachtung des weit vorausliegenden Verkehrs nicht permanent stattfinden. Durch seitliche Bewegungen des mittleren und unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs wird beispielsweise regelmäßig der Sichtkontakt zu weiter vorausfahrenden Fahrzeugen unterbrochen. Bei einem hohen mittleren Fahrzeug, z. B. einem Lastkraftwagen, einem Transporter o. ä., oder bei ungünstigen Witterungsverhältnissen wie Regen, Nebel, Gischt, Schneefall o. ä. ist ein Sichtkontakt zumeist gar nicht möglich. Hier greift die Erfindung ein, indem diese eine permanente Überwachung des einem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug vorausliegenden Verkehrs ermöglicht und eine entsprechende Warnung an nachfolgende Fahrzeuge ausgibt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine Situation mit drohendem Heckaufprall zwischen drei Fahrzeugen,
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens.
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In 1 befindet sich ein mittleres Fahrzeug 2 mit einer Eigengeschwindigkeit v2 in Bewegung, beispielsweise auf einer Straße. Vor dem mittleren Fahrzeug 2 fährt ein vorausfahrendes Fahrzeug 1 in einem vorderen Abstand d21 zum mittleren Fahrzeug 2 und mit einer Eigengeschwindigkeit v1, die deutlich geringer ist als die Eigengeschwindigkeit v2 des mittleren Fahrzeugs 2. Hinter dem mittleren Fahrzeug 2 fährt ein nachfolgendes Fahrzeug 3 mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie das mittlere Fahrzeug 2, jedoch mit geringem hinteren Abstand d32. Falls die Situation sich mit unveränderten Abständen d21, d32 und zugehörigen Relativgeschwindigkeiten v21, v32 weiterentwickelt, würde das mittlere Fahrzeug 2 auf das vorausfahrende Fahrzeug 1 prallen. Wegen des geringen hinteren Abstandes d32 würde das nachfolgende Fahrzeug 3 daraufhin auf das mittlere Fahrzeug 2 prallen.
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Das mittlere Fahrzeug 2 ist mit einem nach vorn ausgerichteten Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensor 2.1 und einem nach hinten ausgerichteten Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensor 2.2 ausgerüstet, die über eine Steuereinheit 2.3 mit einer Warneinrichtung 2.4 verbunden sind. Die Warneinrichtung 2.4 ist als eine akustische und/oder optische Einrichtung ausgeführt. Beispielsweise wird die Warneinrichtung 2.4 durch eine Hupe, eine Warnblinkanlage und/oder eine Bremsleuchte gebildet. Die Steuereinheit 2.3 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
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Die Steuereinheit 2.3 erfasst mittels der Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensoren 2.1, 2.2 automatisch fortlaufend den vorderen Abstand d21 und die vordere Relativgeschwindigkeit v21 zwischen dem mittleren Fahrzeug 2 und dem vorausfahrenden Fahrzeugen 1 und prüft anhand des vorderen Abstands d21 und der vorderen Relativgeschwindigkeit v21, ob ein vorderer Aufprall durch das mittlere Fahrzeug 2 auf das vorausfahrende Fahrzeug 1 droht.
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Falls eine solche Bedrohung identifiziert wird, prüft die Steuereinheit anhand des hinteren Abstands d32 und der hinteren Relativgeschwindigkeit v32, ob ein hinterer Aufprall durch das nachfolgende Fahrzeug 3 auf das mittlere Fahrzeug 2 droht.
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Falls ein drohender hinterer Aufprall identifiziert wird, steuert die Steuereinheit 2.3 automatisch die Warneinrichtung 2.4 an und erzeugt so als Warnung W eine akustische Warnung W1 und/oder eine optische Warnung W2, die an das nachfolgende Fahrzeug 3 übermittelt werden bzw. wird. Beispielsweise wird automatisch die Hupe, die Warnblinkanlage und/oder die Bremsleuchte des mittleren Fahrzeugs 2 betätigt. Von Vorteil ist eine akustische Warnung W1, weil sie ohne direkten Blickkontakt wahrgenommen werden kann. Auch kann eine der nach hinten gerichteten Leuchten des mittleren Fahrzeugs 2, insbesondere jede der Bremsleuchten, derart gesteuert werden, dass diese heller und/oder blinkend leuchtet, beispielsweise mit einer Blinkfrequenz von 5,5 Hz. Eine blinkende optische Warnung W2 kann auch bei mangelnder Konzentration oder aus dem Augenwinkel gut wahrgenommen werden. Der möglicherweise abgelenkte Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs 3 wird durch die Warnung W auf die drohende Unfallsituation aufmerksam und kann beispielsweise durch starkes Abbremsen seines Fahrzeugs 3 reagieren und den Unfall abwenden oder zumindest durch Verringerung seiner kinetischen Energie dessen Schwere vermindern.
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In einer vereinfachten Ausgestaltung wird auf eine Bestimmung des hinteren Abstandes d32 und der hinteren Relativgeschwindigkeit v32 und auf eine Identifikation eines drohenden hinteren Aufpralls verzichtet. Für das Auslösen der Warneinrichtung 2.4 genügt in einer solchen Ausgestaltung die Identifikation eines drohenden vorderen Aufpralls. Die Warnung W ergeht dann an das nachfolgende Fahrzeug 3, auch wenn dieses möglicherweise nicht unmittelbar durch einen hinteren Aufprall gefährdet ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung werden auch die Eigenverzögerung des mittleren Fahrzeugs 2 und die Eigenverzögerung des nachfolgenden Fahrzeugs 3, die beispielsweise anhand des zeitlichen Verlaufs der hinteren Relativgeschwindigkeit v32 in Verbindung mit der Eigengeschwindigkeit v2 bestimmbar ist, ermittelt und in die Prüfung des drohenden Heckaufpralls einbezogen. Beispielsweise wird als zusätzliche Bedingung für die Identifikation eines drohenden Heckaufpralls überprüft, ob die Differenz zwischen der Eigenverzögerung des nachfolgenden Fahrzeugs 3 und der Eigenverzögerung des mittleren Fahrzeugs 2 größer als ein vorgebbarer Mindestunterschied ist. Daraus ist eine mangelnde Aufmerksamkeit des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs 3 ableitbar. Deshalb wird in dieser Variante beispielsweise die akustische Warnung W1 übermittelt, falls die Bedingung in Kombination mit Bedingungen für hintere Relativgeschwindigkeit v32 und hinteren Abstand d32 als zutreffend identifiziert wird.
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Zusätzlich zur Warnung des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs 3 durch eine Warneinrichtung 2.4 des mittleren Fahrzeugs 2 kann als eine Zusatzwarnung Z eine fahrzeuginterne Warnung W3 an den Fahrer des mittleren Fahrzeugs 2 selbst generiert werden. Diese dritte Warnmöglichkeit nutzt dabei zum einen die Warneinrichtung 2.4, aber auch andere vorhandene Systeme des mittleren Fahrzeugs 2, beispielsweise eine Anzeige, eine Hupe oder einen Lautsprecher. Die fahrzeuginterne Warnung W3 wird je nach Vorgabe optisch und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben. Eine haptische Warnung kann beispielsweise durch Momentanschwankungen des Antriebsstrangs, der Bremse, der Lenkung, des Gaspedals, des Bremspedals und/oder durch Vorstraffen eines Gurtstraffers, etc. erreicht werden.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines einfachen erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt S1 wird die vordere Relativgeschwindigkeit v21 und der vordere Abstand d21 des mittleren Fahrzeugs 2 zum vorausfahrenden Fahrzeug 1 ermittelt. Anhand dieser Daten wird in Schritt S2 überprüft, ob ein Heckaufprall auf das vorausfahrende Fahrzeug 1 durch das mittlere Fahrzeug 2 droht. Dazu wird beispielsweise überprüft, ob der vordere Abstand d21 einen vorgebbaren Mindestabstand unterschreitet, und, falls diese Bedingung zutrifft, ob die vordere Relativgeschwindigkeit v21 eine vorgebbare Mindestgeschwindigkeit überschreitet. Falls beide Bedingungen zutreffen, wird ein Heckaufprall als drohend identifiziert.
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Falls ein Heckaufprall droht, wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgeführt. Ansonsten beginnt es in Schritt S1 erneut. In Schritt S3 wird als Warnung W eine akustische Warnung W1 und/oder eine optische Warnung W2 an das nachfolgende Fahrzeug 3 übermittelt, vorzugsweise durch ein Hupsignal, ein Einschalten und/oder verstärktes Leuchten und/oder Blinken der Bremsleuchten und/oder durch Einschalten der Warnblinkanlage. In besonderen Ausführungsformen werden in Schritt S4 weitere Maßnahmen durchgeführt. Alternativ kann anstelle des Schritts S3 der Schritt S4 direkt, bei gegebenenfalls Über- oder Unterschreiten anderer vorgegebener Schwellwerte ausgeführt werden.
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Als eine weitere Maßnahme im Sinne des Schritts S4 kann beispielsweise eine Zusatzwarnung Z in Form einer haptischen und/oder optischen und/oder akustischen fahrzeuginternen Warnung W3 an einen Fahrer des mittleren Fahrzeugs 2 übermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch einen Warnton und eine Warnlampe im Innenraum in Verbindung mit einer reversiblen Warnstraffung eines Gurtstraffers des Fahrers geschehen.
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Weiterhin kann als Maßnahme das Anziehen der Gurtstraffer des mittleren Fahrzeugs 2 ausgelöst werden. Möglich ist auch ein Anpassen der Positionen der Kopfstützen und/oder der Position des Sitzes. Außerdem können die Seitenscheiben automatisch geschlossen werden, um die Stabilität der Fahrgastzelle zu maximieren.
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In einer möglichen Ausgestaltung werden als weitere Maßnahme, falls der drohende Aufprall als unabwendbar prognostiziert wird, die Airbags des mittleren Fahrzeugs 2 anhand einer Relativgeschwindigkeit v21, v32, eines Aufpralloffsets und/oder eines Aufprallwinkels vorkonditioniert. Zusätzlich wird anhand dieser Daten geprüft, ob Airbags nicht benötigt werden, woraufhin die nicht benötigten Airbags deaktiviert werden.
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Es kann, falls ein drohender vorderer und/oder hinterer Aufprall als unabwendbar prognostiziert wird, vor dem Aufprall ein Bremsmoment des mittleren Fahrzeugs 2 erhöht werden und/oder ein Kollisionsabschwächungssystem und/oder ein Bremsassistenzsystem aktiviert werden und/oder die Stoßstange oder ein anderer Stoß absorbierender Körper und/oder ein Überrollschutz ausgefahren werden.
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Des Weiteren wird beispielsweise, falls ein physischer Aufprall identifiziert wird, während und kurz nach dem Aufprall ein Bremsmoment des mittleren Fahrzeugs 2 erhöht, wodurch eine gemeinsame, verstärkte Bremswirkung erzielt wird. Auch kann ein weiteres Fahrzeugsystem, z. B. ein Kollisionsabschwächungssystem und/oder ein Bremsassistenzsystem aktiviert werden. Der zusätzliche Bremseingriff kann dabei in Abhängigkeit des vorderen Abstandes d21 zum vorausfahrenden Fahrzeug 1 beziehungsweise der Eigengeschwindigkeit v2 und/oder der Brems- beziehungsweise Gaspedalstellung des mittleren Fahrzeugs 2 durchgeführt werden.