-
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, bei der in einem die Gefahrenwarnung
empfangenden Fahrzeug die Differenz der Geschwindigkeiten von sendendem
und empfangendem Fahrzeug ermittelt wird und auf Grundlage der ermittelten
Geschwindigkeitsdifferenz die Entscheidung getroffen wird, ob ein Warnsignal
an den Fahrer ausgegeben wird.
-
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 A1 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 Gefahrenwarnsystem
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,
im empfangenden Fahrzeug Icons anzuzeigen, die den Typ der Gefahr
symbolisieren. Im empfangenden Fahrzeug wird außerdem der Abstand zur Gefahrenstelle
angezeigt.
-
Es ist aus
DE 199 52 392 A1 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 Informationsausgabe an den Fahrer 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
Matching 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 Ortungsvorrichtung 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.
-
In einer vorteilhaften Ausführung der
Erfindung 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. 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 vorteil haft, 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.
-
Die Entscheidung, ob eine Information
an den Fahrer ausgegeben wird, findet bei der Auswertung einer empfangenen
Funknachricht in einer Rechnereinheit im empfangenden Fahrzeug statt. Grundgedanke
des Auslösekonzeptes
ist dabei, in die Entscheidung, ob eine Information an den Fahrer ausgegeben
wird, mindestens die Annäherungsgeschwindigkeit
von sendendem und empfangendem Fahrzeug und den Abstand der beiden
Fahrzeuge einzubeziehen. Dadurch wird die Erfindung der Tatsache
in besonders vorteilhafter Weise gerecht, dass für die Dringlichkeit einer Warnung
besonders entscheidend ist, wie viel Zeit dem Fahrer verbleibt,
um auf die Warnung zu reagieren und sein Fahrzeug abzubremsen. Diese
Zeit errechnet sich aber zumindest aus der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit
von Empfänger
und Sender, so dass beide Größen für das Auslösekonzept,
also die Entscheidung, wann eine Information ausgegeben wird und
wann die Ausgabe beendet wird, maßgebend sind.
-
Durch die Verknüpfung der Entfernung mit der
Annäherungsgeschwindigkeit
wird die bis zum Erreichen des Senders verbleibende Zeit zur bestimmenden
Größe für das Auslösekonzept.
Dies entspricht auch der menschlichen Wahrnehmung von Gefahren im
Straßenverkehr.
Der Fahrer bewertet die Gefährlichkeit
einer Situation hauptsächlich
nach der Zeit, die ihm verbleibt, um notwendige Handlungen und Fahrmanöver zur
Vermeidung eines Unfalls durchzuführen.
-
Es wird keine Warnung ausgelöst, wenn
die Entfernung zum Sender so groß oder die Annäherungsgeschwindigkeit
so klein ist, dass für
den Fahrer zunächst
kein Handlungsbedarf besteht. Ebenso kann das Auslösekonzept,
wenn gewünscht,
so gestaltet werden, dass auf das Auslösen einer Warnung verzichtet
wird, wenn die Entfernung so klein oder die Annäherungsgeschwindigkeit so groß ist, dass
der Fahrer aufgrund der geringen Vorwarnzeit nicht mehr vor dem
Erreichen des Senders angemessen auf die Warnung reagieren könnte.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung
wird unter Verwendung der Entfernung zwischen sendendem und empfangendem
Fahrzeug und unter Verwendung der Annäherungsgeschwindigkeit von
sendendem und empfangendem Fahrzeug eine Dringlichkeitsstufe für die Informationsausgabe
ermittelt.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung hängt
die Art und Weise der Informationsausgabe an den Fahrer, von der
ermittelten Dringlichkeitsstufe ab. Auf diese Weise sind die Entfernung
und die Relativgeschwindigkeit von Empfänger und Sender für die Art
der Ausgabe einer Information maßgebend.
-
Von der Dringlichkeitsstufe hängt ab,
wann der Fahrer über
eine empfangene Funkmeldung informiert und wie diese Information
bzw. Warnung an den Fahrer ausgegeben wird. Dies ist insbesondere für die auf
Autobahnen gefahrenen hohen Geschwindigkeiten von Vorteil, bei denen
sich der Fahrer voll und ganz auf die Fahraufgabe konzentrieren
muss und nur in begrenztem Maß in
der Lage ist, zusätzliche
Informationen und Warnungen, die von einem Fahrzeugsystem ausgegeben
werden, aufzunehmen. Der Fahrer kann die Warnungen intuitiv verstehen
und richtig auf sie reagieren.
-
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 oder 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 Fahrzeugsteuerungssysteme das Fahrzeug
automatisch abgebremst wird.
-
Neben der Entfernung und der Annäherungsgeschwindigkeit
von Empfänger
und Sender können
in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung noch weitere Daten
berücksichtigt
werden, um über
das Auslösen
einer Warnung und ihre Dringlichkeitsstufe zu entscheiden. Als Beispiele
seien die Geschwindigkeit und Beschleunigung des empfangenden Fahrzeugs
sowie die seit der letzten Warnung vergangene Zeit genannt. Beispielsweise
können auch
Fahrstreckeninformationen zur Ermittlung der Dringlichkeitsstufe
verwendet werden. Fahrstreckeninformationen werden beispielsweise
mittels einer digitalen Straßenkarte
ermittelt.
-
So ist es vorteilhaft, eine Warnung
nur dann auszulösen,
wenn der Empfänger
ausreichend schnell fährt,
da bei niedrigen Geschwindigkeiten ein rechtzeitiges visuelles Erkennen
der Gefahr durch den Fahrer gewährleistet
und damit eine zusätzliche systemseitige
Warnung überflüssig ist.
-
Ebenso kann anhand der aktuellen
Fahrzeugbeschleunigung überprüft werden,
ob der Fahrer des Empfängers
bereits stark genug bremst, um ein Auffahren auf den Sender zu vermeiden.
Auch in diesem Fall ist kann auf eine Warnung verzichtet werden.
-
Die Dringlichkeit einer Warnung kann schließlich auch
in Abhängigkeit
von der seit der letzten Warnung vergangenen Zeit festgelegt werden. Folgen
zwei Warnungen in kurzen Zeitabständen aufeinander, dann kann
davon ausgegangen werden, dass der Fahrer augrund der ersten Warnung noch
mit erhöhter
Aufmerksamkeit fährt.
Deshalb kann der zweiten Warnung auch dann eine niedrige Dringlichkeitsstufe
zugewiesen werden, wenn der Sender in Kürze erreicht 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, seine Positionskette
und einen Gefahrentyp. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist
es auch möglich,
dass der Sender seine Identifikationsnummer überträgt.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden anhand der zugehörigen
Zeichnungen nachfolgend beschrieben.
-
Dabei zeigen:
-
1 Ein
Blockdiagramm einer Vorrichtung zur funkbasierten Gefahrenwarnung,
-
2 ein
Diagramm mit Dringlichkeitsstufen,
-
3 eine
beispielhafte Informationsausgabe und
-
4 ein
weiteres Beispiel einer Informationsausgabe.
-
Wie aus 1 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.
-
Die Dringlichkeitsstufe einer Warnung
wird beim erstmaligen Empfang einer Funkmeldung bei der Verarbeitung
der Funkmeldung im Rechner 20 festgelegt. Dabei kann es
eine oder mehrere Dringlichkeitsstufen geben. Die Wertepaare von
Entfernung und Annäherungsgeschwindigkeit,
die zu einer bestimmten Dringlichkeitsstufe gehören, lassen sich beispielsweise
dadurch beschreiben, dass die dem Fahrer zugebilligte Reaktionszeit
und die Bremsverzögerung,
mit der er sein Fahrzeug abbremsen muss, um ein Auffahren auf den
Sender zu verhindern, zwischen gemeinsamen oberen und unteren Schwellwerten
liegen. Dabei gilt: je kleiner die Reaktionszeit und je größer die
Bremsverzögerung,
desto höher
die Dringlichkeitsstufe. Beispielhaft sind in 2 schematisch Dringlichkeitsstufen 0, 1, 2, 3, 4 in ein
Diagramm eingetragen.
-
Eine Warnung wird nur dann ausgelöst, wenn
die Annäherungsgeschwindigkeit
ausreichend groß ist.
Fahren Sender und Empfänger
mit nahezu gleicher Geschwindigkeit und konstantem Abstand hintereinander
her, oder entfernt sich der Sender gar vom Empfänger, dann stellt der Sender
für den
nachfolgenden Empfänger
keine Gefahr dar und es kann auf eine Warnung verzichtet werden.
Dies entspricht der Dringlichkeitsstufe 0 im Diagramm von 2.
-
Eine einmal festgelegte Dringlichkeitsstufe wird
zudem beibehalten, solange weitere Funkmeldungen desselben Senders
empfangen werden. Es wird also die Dringlichkeitsstufe der Warnung
bei der Annäherung
an die Gefahrenstelle auch dann nicht erhöht, wenn der Fahrer seine Geschwindigkeit
nicht reduziert. Der Hauptgrund dafür ist, dass nicht bekannt ist,
welche konkrete Gefahr von dem sendenden Fahrzeug ausgeht bzw. von
diesem markiert wird. Beispielsweise macht es einen großen Unterschied,
ob sich das sendende Fahrzeug auf oder neben der Fahrbahn befindet.
Diese Information ist aber nicht unbedingt verfügbar. Deshalb ist der Fahrer
viel besser als das Funkwarnsystem in der Lage, durch Beobachten
seines verkehrlichen Umfeldes Rückschlüsse auf
die Gefährlichkeit
der Situ ation zu ziehen. Erkennt der Fahrer keine Gefahr für sich und sein
Fahrzeug, dann wird er trotz der Warnung mit nahezu unveränderter
Geschwindigkeit weiterfahren. Aus diesem Verhalten darf jedoch nicht
geschlossen werden, dass der Fahrer die Warnung nicht wahrgenommen
hat.
-
Bei einem Funkwarnsystem kann außerdem der
Zeitpunkt, zu dem von einem vorausfahrenden Fahrzeug eine Funkmeldung
empfangen wird, nicht vorhergesehen werden, und auch die Entfernung
zu diesem Fahrzeug wird erst mit dem Empfang der ersten Funkmeldung
bekannt. Deshalb kann es vorkommen, dass sich der Empfänger beim
erstmaligen Empfang einer Funkmeldung bereits sehr nahe am Sender
befindet und nur noch wenig Zeit vorhanden ist. Die Zeit kann insbesondere
zu knapp sein, um mehrere Warnstufen ansteigender Dringlichkeit nacheinander
zu durchlaufen.
-
Durch die Vorrichtung zur Gefahrenwarnung soll
der Fahrer durch die Warnung hauptsächlich dazu veranlasst werden,
mit erhöhter
Aufmerksamkeit weiterzufahren und sein Verkehrsumfeld zu beobachten,
da die Gefährlichkeit
einer Situation u. U. aus der empfangenen Gefahrenmeldung nur unzureichend
zu entnehmen ist. Erkennt der Fahrer keine für ihn konkrete Gefährdung,
dann wird er trotz der Warnung mit nahezu unveränderter Geschwindigkeit weiterfahren.
Dieses Verhalten erfordert dann keine zweite, eindringlichere Warnung
der Vorrichtung zur Gefahrenwarnung.
-
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,
ob eine Warnung ausgegeben werden muss und welche Dringlichkeitsstufe
ihr zuzuordnen ist. Anschließend werden
für die
eine, an den Fahrer auszugebende Warnung die Dringlichkeitsstufe
und der Gefahrentyp unabhängig
voneinander festgelegt.
-
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 Fahrzeugen,
sondern von Baken gesendet, die den Beginn einer Baustelle markieren.
-
Für
die an den Fahrer auszugebende Warnung wird dabei die höchste aller
aus den empfangenen Daten ermittelten Dringlichkeitsstufen verwendet.
Beziehen sich die Funkmeldungen verschiedener Sender auf unterschiedliche
Gefahrentypen, dann werden diese priorisiert. Dabei erhält beispielsweise
der Gefahrentyp „Unfall" die höchste Priorität. Die Prioritätsreihenfolge
lautet dann in absteigender Reihenfolge beispielsweise Unfall, allgemeine
Gefahr, virtuelles Warndreieck und Baustelle. Für die an den Fahrer auszugebende
Warnung wird aus allen vorhandenen Gefahrentypen der mit der höchsten Priorität ausgewählt.
-
Wie aus verschiedenen Funkmeldungen eine
einzige Warnung erzeugt wird, soll anhand des folgenden Beispiels
erläutert
werden. In einer Entfernung von 800 m vor dem empfangenden Fahrzeug hat
sich ein Unfall ereignet. Bei einem daran beteiligten Fahrzeug wurde
der Crash-Sensor ausgelöst,
der seinerseits automatisch die Warnblinkanlage und damit die Sendefunktion
des Funkwarnsystems aktiviert hat. Das verunfallte Fahrzeug sendet
also den Gefahrentyp Unfall. Vor der Unfallstelle bildet sich ein Stau.
Ein nachfolgendes Fahrzeug, das sich 500 m vor dem Empfänger befindet,
fährt auf
das Stauende auf. Dabei löst
der Fahrer manuell die Warnblinkanlage aus. Dieses Fahrzeug sendet
also den Gefahrentyp allgemeine Gefahr. Im empfangenden Fahrzeug wird
nun für
beide Sender die Dringlichkeitsstufe der Warnung bestimmt. Da die
Entfernung zu dem auf das Stauende auffahrende Fahrzeug sehr viel
kleiner ist, wird dessen Warnung eine höhere Dringlichkeitsstufe zugewiesen
als der Warnung des verunfallten Fahrzeugs. Gleichzeitig hat der
Gefahrentyp Unfall Priorität
vor dem Gefahrentyp allgemeine Gefahr. Demzufolge wird der Fahrer
mit hoher Dringlichkeit vor einem Unfall gewarnt, wodurch die tatsächliche Gefahrensituation
zutreffend beschrieben wird.
-
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 A1 beschrieben
und wird hierin durch Referenz aufgenommen. Die Ermittlung von Position,
Straßenart
und Fahrtrichtung unter Verwendung von Richtungsfahrspuren 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 Ortungssystem
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 des hier beschriebenen Auslösekonzepts
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
Abbiegeentschei dung 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.
-
Das Auslösekonzept 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 Streckenvorausschau 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.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung wird das Auslösekonzept
durch ein Ausgabekonzept ergänzt.
Durch das Ausgabekonzept wird bestimmt, wie der Fahrer gewarnt wird.
Dabei besteht eine enge Verknüpfung
zwischen der Dringlichkeitsstufe einer Warnung, die durch das Auslösekonzept festgelegt
wird, und der Art der Ausgabe. Der kann Fahrer optisch und/oder
akustisch über
die vorausliegende Gefahr informiert werden.
-
Die optische Ausgabe erfolgt über ein
im Fahrzeug angebrachtes Display 70. 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 Anzeigefläche
des Displays wird dabei in verschiedene Bereiche 80, 90, 100, 110, 120 eingeteilt,
die einzeln angesteuert werden können,
verschiedene Informationen an den Fahrer weitergeben und in Abhängigkeit
von der Dringlichkeitsstufe der Warnung aktiviert oder ausgeblendet
werden.
-
Für
Warnungen, die einer geringen Dringlichkeitsstufe, wie beispielsweise
der Dringlichkeitsstufe 1 zugeordnet sind, wird beispielsweise
die Displaykonfiguration in 3 verwendet.
Symbol A in Bereich 80 ist dabei ein Warnsymbol, das dem
Fahrer signalisiert, dass er mit erhöhter Aufmerksamkeit und Vorsicht
weiterfahren soll. Dieses Symbol kann für alle Gefahrentypen gleich
sein. Es können
aber auch gefahrentypspezifische Symbole verwendet werden. Symbol
B in Bereich 90 signalisiert dem Fahrer, dass die Gefahrenwarnung
von einem vorausfahrenden Fahrzeug gesendet wurde. Diese Information
ist wichtig, um dem Fahrer deutlich zu machen, dass die Gefahr nicht
bordautonom erkannt wurde und er deshalb auch nicht davon ausgehen
kann, dass er vor jeder vergleichbaren Gefahr gewarnt wird. Der
Text C in Bereich 100 informiert den Fahrer zusätzlich über die
Art der vorausliegenden Gefahr, also den Gefahrentyp, z.B. Unfall.
-
Für
Warnungen, die einer hohen Dringlichkeitsstufe zugeordnet sind,
wird beispielsweise die Displaykonfiguration verwendet, die in 4 dargestellt ist. Es werden
wiederum die Symbole A und B angezeigt, allerdings füllen die
beiden für
die Symbole vorgesehenen Anzeigebereiche 110, 120 die
Anzeigefläche
vollständig
aus und es wird auf die Textausgabe verzichtet. Durch die größeren Symbole kann
die Aufmerksamkeit des Fahrers noch schneller auf das Display bzw.
die Warnung gelenkt werden. Bei dringenden Warnungen fehlt u. U.
sowieso in der kurzen Zeit bis zum Erreichen des Senders die Zeit, eine
Textinformation zu lesen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung des
Ausgabekonzeptes können
die Symbole von 3 oder 4 nach dem Auslösen einer
Warnung auch für eine
gewisse Zeit zusammen oder getrennt voneinander blinken, damit der
Fahrer die optische Warnung noch schneller erkennt und von anderen
Anzeigen auf dem Display besser unterscheiden kann.
-
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. Dabei werden wiederum unterschiedlichen Dringlichkeitsstufen verschiedene
akustische Signale zugeordnet, sodass der Fahrer anhand der akustischen
Warnung sofort deren Dringlichkeit erkennen kann.
-
Bei diesem Ausgabekonzept ist vorteilhaft, dass
auf die direkte Ausgabe der Entfernung zum Sender verzichtet werden
kann. In der Regel sind die Positionsmessungen von Sender und Empfänger fehlerbehaftet,
und die genaue Geometrie des zwischen beiden Fahrzeugen liegenden
Streckenabschnittes ist unter Umständen nicht bekannt. Schließlich gibt
es auch Erkenntnisse darüber,
dass Fahrer numerisch angegebene Entfernungen völlig falsch einschätzen, wodurch
der Nutzen einer numerischen Entfernungsangabe in Frage gestellt
wird.
-
Bei dem beschriebenen Ausgabekonzept besteht
vielmehr ein enger Zusammenhand zwischen der Art der optischen und
akustischen Ausgabe und der zeitlichen Nähe zum Sender bzw. der notwendigen
Fahrerreaktion. Dadurch wird erreicht, dass die Fahrer schnell und
intuitiv auf die Warnung reagieren können und die Fahrerreaktion
nicht durch die mühsame
und eine hohe Ablenkungswirkung erzeugende Aufnahme textueller und
numerischer Informationen verzögert
wird.