-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe einer Kollisionswarnung
gemäß Anspruch 1, eine Kollisionswarnvorrichtung
gemäß Anspruch 11, ein Steuergerät gemäß Anspruch
12, eine Warnvorrichtung gemäß Anspruch 13 sowie
ein führerloses Transportfahrzeug gemäß Anspruch
14.
-
In
modernen Fahrzeugen werden zur rechtzeitigen Erkennung einer Kollision
mit einem anderen Fahrzeug unterschiedliche Arten von Sensoren eingebaut.
Weiterhin stehen eine Vielzahl von Sensoren zur Verfügung,
die Informationen über die Umgebung liefern (beispielsweise
Ultraschall-Abstandserkennungssensoren). Diese Sensoren werden zukünftig immer
stärker zu Fahrerassistenzsystemen verschaltet, die auch
mit Fahrerassistenzsystemen anderer Fahrzeuge oder stationären
Systemen wie die GPS (GPS = Global Positioning System = globales
Positionierungssystem) oder Internet kommunizieren können.
Diese Fahrerassistenzsysteme ermöglichen die Ausgabe einer
Kollisionswarnung, wenn ein anderes Fahrzeug (Fremdfahrzeug) dem
eigenen Fahrzeug (d. h. dem Fahrzeug mit dem genannten Fahrerassistenzsystem)
zu nahe kommt oder mit diesem auf Kollisionskurs ist.
-
Herkömmliche
Fahrerassistenzsysteme weisen jedoch den Nachteil auf, dass diese
meist nur eine Auswertung der verfügbaren Sensordaten in
horizontaler Ausrichtung vornehmen. In 4a ist
das Szenario einer solchen horizontalen Auswertung einer Kollisionswarnung
in einer Aufsicht dargestellt, bei dem sich das Fahrzeug 40 auf ”Kollisionskurs” mit einem
Fremdfahrzeug 42 befindet. Die horizontale Auswertung der
Sensordaten täuscht nun eine Kollision im Kollisionspunkt 44 vor.
Tatsächlich fährt aber das Fremdfahrzeug 42 in
einer ersten Ebene E1 und das Fahrzeug 40 in einer zweiten
Ebene E2, wobei die erste Ebene E1 und die zweite Ebene E2 durch einen
Höhenunterschied H vertikal voneinander getrennt sind.
Dies ist in 4b detaillierter dargestellt). Dieser
Höhenunterschied H kann an dem vermeintlichen Kollisionspunkt 44 gering
sein (beispielsweise 3 bis 4 m), wenn sich das Fahrzeug 40 und
das Fremdfahrzeug 42 an einer Über- oder Unterführung
an Kollisionspunkt 44 treffen. In diesem Fall kann erst
unmittelbar vor einer vermeintlichen Kollision eines der beiden
Fahrzeuge in eine andere Höhenlage wechseln. Herkömmliche
Fahrerassistenzsysteme sind dabei nicht in der Lage, diese Änderung
der Höhenlagen ausreichend schnell zu erkennen und geben folglich
eine falsche Kollisionswarnung aus.
-
Die
DE 10242687 A1 zeigt
eine Vorrichtung zur Überrollerkennung in einem Fahrzeug,
die sich dadurch auszeichnet, dass sie eine Sensorik aufweist, die
Höhenmesser aufweist. Durch eine Höhendifferenzbildung
von Signalen von wenigstens 2 Detektoren und Erkenntnis des vertikalen
Abstands zwischen den beiden Detektoren ist es möglich,
den Drehwinkel, die Drehrate und ein Wahrscheinlichkeitsmaß für
einen Überrollvorgang zu bestimmen.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Ausgabe einer Kollisionswarnung
bei einer zu erwartenden Kollision von zwei Fahrzeugen, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- – Bestimmen
einer Höhenlage des Fahrzeugs aus dem Luftdruck in der
Umgebung des Fahrzeugs;
- – Erkennen einer relativen Fahrzeugbewegung des Fahrzeugs
zu einem Fremdfahrzeug;
- – Empfangen eines Signals des Fremdfahrzeugs und Extrahieren
einer Information über eine Höhenlage des Fremdfahrzeugs
aus diesem Signal; und
- – Ausgeben einer Warnung vor einer zu erwartenden Kollision
zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug, wenn vorausbestimmt
wird, dass bei einem Fortbestehen der erkannten relativen Fahrzeugbewegung
eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Fremdfahrzeug erfolgt und wenn
die aus dem Signal extrahierte Information einer Höhenlage
des Fremdfahrzeugs entspricht, die innerhalb eines Toleranzbereichs
mit der bestimmten Höhenlage des Fahrzeugs übereinstimmt.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ferner eine Kollisionswarnvorrichtung
zur Ausgabe einer Warnung vor einer zu erwartenden Kollision von
zwei Fahrzeugen, wobei die Kollisionswarnvorrichtung die folgenden
Merkmale aufweist:
- – einen Höhensensor,
der ausgebildet ist, um aus dem Luftdruck in der Umgebung des Fahrzeugs eine
Höhenlage des Fahrzeugs zu bestimmen;
- – einer Fahrzeugbewegungserkennungseinheit, die ausgebildet
ist, um eine relative Fahrzeugbewegung zwischen dem Fahrzeug und
einem Fremdfahrzeug zu erkennen;
- – einer Empfangseinheit, die ausgebildet ist, um ein
Signal des Fremdfahrzeugs zu empfangen und aus diesem Signal eine
Information über eine Höhenlage des Fremdfahrzeugs
zu extrahieren; und
- – einer Warneinheit, die ausgebildet ist, um eine Warnung
vor einer zu erwartenden Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem
Fremdfahrzeug dann auszugeben, wenn vorausbestimmt wird, dass bei
einem Fortbestehen der erkannten relativen Fahrzeugbewegung eine
Kollision des Fahrzeugs mit dem Fremdfahrzeug erfolgt und wenn die
aus dem Signal extrahierte Information einer Höhenlage
des Fremdfahrzeugs entspricht, die innerhalb eines Toleranzbereichs
mit der bestimmten Höhenlage des Fahrzeugs übereinstimmt.
-
Ferner
schafft die vorliegende Erfindung eine Warnvorrichtung, die ausgebildet
ist, um ein Warnsignal vor einer zu erwartenden Kollision zwischen dem
Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug dann auszugeben, wenn vorausbestimmt
wird, dass bei einem Fortbestehen einer erkannten relativen Fahrzeugbewegung
zwischen dem Fahrzeug und einem Fremdfahrzeug eine Kollision des
Fahrzeugs mit dem Fremdfahrzeug erfolgt und wenn eine aus einem
Signal eines Fremdfahrzeugs extrahierte Information einer Höhenlage
des Fremdfahrzeugs entspricht, die innerhalb eines Toleranzbereichs
mit einer bestimmten Höhenlage des Fahrzeugs übereinstimmt.
Auch kann die vorliegende Erfindung ein Steuergerät umfassen,
das zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens
oder einer nachfolgend beschriebenen Variation davon ausgebildet
ist.
-
In
modernen Motormanagementsystemen ist meist standardmäßig
ein Umgebungsdrucksensor verbaut, der oftmals auch eine Höheninformation
liefert. Diese Höhendaten des Umgebungsdrucksensors werden
unter anderem zum Ausschalten von Diagnosefunktionen des Motormanagementsystems
in der Höhe verwendet. Die vorliegende Erfindung basiert
auf der Erkenntnis, dass eine Verbesserung bzw. Absicherung einer
Kollisionserkennung mittels der Auswertung von Daten eines derartigen
Höhensensors (oder eines extra für die Kollisionswarnung vorgesehenen
Höhensensors) möglich ist. Die Auswertung der
Höhensensordaten führt zu einer exakter vorherzusagenden
Kollision zwischen zwei Fahrzeugen bzw. zu einer Unterdrückung
der Ausgabe einer Kollisionswarnung, wenn die beiden Fahrzeuge im
vermeintlichen Kollisionspunkt eine Höhenlage haben, deren
Differenz größer als der Toleranzbereich ist.
Auf diese Weise wird die räumliche Bewegung von Fahrzeugen
präziser bestimmt, die sich gemäß den
herkömmlichen Auswertungssystemen im vermeintlichen Kollisionspunkt
treffen würden, die aber tatsächlich in dem Kollisionspunkt
eine Unter- bzw. Überführung passieren. Die Erkennung
einer relativen Fahrzeugbewegung zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug
dient dazu, um eine Kollisionssituation abzusichern und beispielsweise
keine Kollisionswarnung bei einer Kolonnenfahrt des Fahrzeugs auf
einer Autobahnbrücke auszugeben. In einem solchen Szenario
wäre die Ausgabe einer Kol lisionswarnung kontraproduktiv,
da sich die Fahrzeuge mit gleicher Relativgeschwindigkeit zueinander
auf unterschiedlicher Höhe bewegen und somit keine erhöhte
Kollisionsgefahr besteht.
-
Der
erfindungsgemäße Ansatz bietet den Vorteil, dass
nicht ausschließlich eine herkömmlich übliche
Auswertung der verfügbaren Sensordaten in horizontaler
Richtung erfolgt, sondern eine Verbesserung bzw. Absicherung einer
Kollisionserkennung mittels der Höhensensordaten möglich
ist. Auf diese Weise wird die Ausgabe von falschen Kollisionswarnungen
vermieden, durch welche das Vertrauen eines Fahrers in die Kollisionswarnfunktionalität
des Fahrerassistenzsystems erschüttert werden könnte.
-
Weiterhin
können auch lediglich die Signale eines entsprechenden
Höhensensors, einer entsprechenden Fahrzeugbewegungserkennungseinheit und
einer entsprechenden Empfangseinheit ausgewertet werden, ohne dass
diese Elemente durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
bereitgestellt werden zu brauchen. Vielmehr kann auf Signale von
einem bereits im Fahrzeug vorhandenen Höhensensor, einer
entsprechenden Fahrzeugbewegungserkennungseinheit oder einer entsprechenden
Empfangseinheit zurückgegriffen werden, so dass im Wesentlichen
nur noch die Verarbeitung der bereitgestellten Signale zu dem Warnsignal
durch die erfindungsgemäße Warnvorrichtung zu
erfolgen braucht.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann im
Schritt des Bestimmens der Höhenlage diese Höhenlage
des Fahrzeugs mit einer maximalen Toleranz von 25 cm bestimmt werden.
Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet
den Vorteil, die Höhenlage des Fahrzeugs ausreichend exakt
zu bestimmen, so dass eine Unterscheidung der Ebenen, auf denen
sich das Fahrzeug bzw. das Fremdfahrzeug befinden, mit Sicherheit
erkennbar ist.
-
Besonders
günstig ist es auch, wenn vor dem Schritt des Bestimmens
der Höhenlage des Fahrzeugs ein Nullpunktabgleich ermöglicht
wird. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies bei aktuellen
Wetter- bzw. Luftdruck-Änderungen die Anpassung der Einstellung
des Höhensensors, so dass beim Betrieb des Höhensensors
nicht aufgrund von sich ändernden Luftdrücken
und der damit einhergehenden falschen Kalibrierung des Höhensensors
eine falsche Kollisionswarnung ausgegeben wird.
-
Auch
kann gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung im Schritt des Ausgebens des Warnsignals der Toleranzbereich
maximal 1,5 Meter betragen. Dies stellt vorteilhaft sicher, dass
bei einem Erkennen der Höhenlagen-Differenz zwischen Fahrzeug
und Fremdfahrzeug von mehr als 1,5 Metern die beiden Fahrzeuge bereits
als auf unterschiedlichen Ebenen befindlich gewertet werden. Somit
ist sichergestellt, dass eine Kollisionswarnung nicht ausgegeben
wird, wenn durch die Kollisionswarnvorrichtung eine Höhenlagen-Differenz
von mehr als 1,5 Meter ermittelt wird. Dies ist insbesondere bei
einem Auffahren des Fahrzeugs auf eine Überführung
oder einem Herunterfahren des Fahrzeugs in eine Unterführung
relevant, da bereits bei einem Überschreiten der Höhenlagen-Differenz
von 1,5 Meter durch die Kollisionswarnvorrichtung abgeschätzt
werden kann, dass es nicht mehr zu einer unmittelbar bevorstehenden
Kollision kommen wird.
-
Besonders
vorteilhaft ist auch eine andere Ausführungsform der Erfindung,
in der vor oder beim Schritt des Bestimmens der Höhenlage
des Fahrzeugs Daten über einen aktuellen Luftdruck in der Umgebung
des Fahrzeugs über Internet empfangen werden, welche zur
Kalibrierung der Bestimmung der Höhenlage des Fahrzeugs
verwendet werden. Dies ermöglicht eine automatische Aktualisierung
der Kalibrierung des Höhensensors über das Internet
(beispielsweise über eine von einem Wetterdienst bereitgestellte
Information) ohne weiteres Zutun des Fahrers. Vorteilhaft ist dies
insbesondere dann, wenn das Fahrzeug Schlechtwetterfronten passiert,
welche sich durch sehr kurzfristig einstellende Luftdruckwechsel
auszeichnen. Die korrekte Funktion des Höhensensors kann
damit sichergestellt werden.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
beim Schritt des Ausgebens eines Warnsignals eine Information über
eine Position des Fahrzeugs und/oder des Fremdfahrzeugs mittels
eines Satelliten-gestützten Ortungssystems und/oder aus
einer digitalen Karte bestimmt werden und die Warnung einer zu erwartenden
Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug auf der Basis
der bestimmten Position ausgegeben werden. Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass nicht nur eine positionsgenaue
Abfrage des aktuellen Luftdrucks von einem Internet-Dienstanbieter
möglich wird; vielmehr wird es auch möglich (beispielsweise
durch den Vergleich der Höhenlagen-Information des Fahrzeugs
und des Fremdfahrzeugs mit einer Positionsangabe auf einer digitalen
Karte) das bevorstehende Passieren einer Unter- oder Überführung
eines der beiden Fahrzeuge zu verifizieren. Wird keine Unter- bzw. Überführung
im Fahrtweg des Fahrzeugs erkannt, kann beispielsweise auch ein
anderer Toleranzbereich für das Ausgeben der Kollisionswarnung verwendet
werden, als wenn eine Über- oder Unterführung
erkannt wird.
-
Auf
diese Weise kann eine Kollisionswarnung durch eine weitere Sicherheitsmaßnahme nochmals
abgesichert werden.
-
Weiterhin
kann der Schritt des Ausgebens eines Warnsignals zweistufig erfolgen,
derart, dass vor der Ausgabe eines Warnsignals eine Vorwarnung ausgegeben
wird, wenn das Fahrzeug einen vorbestimmbaren Abstand gegenüber
dem Fremdfahrzeug unterschreitet und/oder wenn die bestimmte relative Fahrzeugbewegung
einen vorbestimmbaren Grenzwert überschreitet. Dies bietet
den Vorteil, dass der Fahrer durch die Ausgabe der Vorwarnung in
einer behutsamen Weise auf die sich ungünstig entwickelnde
Verkehrssituation hingewiesen wird. Diese ungünstige Verkehrssituation
kann einerseits durch einen zu geringen Abstand zu dem Fremdfahrzeug und/oder
eine sehr schnelle Annäherung des Fremdfahrzeugs an das
eigene Fahrzeug bestimmt werden.
-
Insbesondere
kann beim Schritt des Ausgebens des Warnsignals und/oder die Vorwarnung akustisch,
optisch und/oder (beispielsweise als Rüttelsignal) mechanisch
ausgegeben werden. An eine akustische oder optische Ausgabe einer
Warnung oder Vorwarnung ist der Fahrer eines Fahrzeugs gewöhnt;
dennoch werden diese Signalmeldungen eine erhöhte Aufmerksamkeit
des Fahrers hervorrufen, dem Fahrer jedoch nicht eine unmittelbar
hochriskante Situation signalisieren, die möglicherweise
durch einfache Maßnahmen des Fahrers abgewendet werden
kann. Dagegen kann mit einem Rüttelsignal als Warnung (z.
B. durch eine mechanisch induzierte Rüttelbewegung am Lenkrad
des Fahrzeugs) eine schlagartige Erhöhung der Aufmerksamkeit
des Fahrers erreicht werden, so dass er auf eine hochriskante Verkehrssituation
schnell reagieren kann.
-
Auch
kann im Schritt des Erkennens der relativen Fahrzeugbewegung eine
Bewegung des Fremdfahrzeugs mittels einer Radar-Einheit, einer Lidar-Einheit,
einer Video-Einheit oder einer Ultraschall-Einheit erfolgt. Die
Verwendung einer dieser Einheiten bietet eine Möglichkeit
zur ausreichend präzisen Erkennung der Fahrzeugbewegung
des Fremdfahrzeugs in Bezug zum Fahrzeug, so dass eine rechtzeitige
und sehr exakte Kollisionswarnung möglich wird.
-
Auch
ist in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ein
führerloses Transportfahrzeug mit einer vorstehend genannten
Kollisionswarnvorrichtung vorgesehen. Insbesondere beim Einsatz
von führerlosen Transportsystemen ist die 100%-ige Funktion
aller Sicherheitssensoren von zentraler Wichtigkeit, wogegen bei
einem von einem Fahrer gesteuerten Fahrzeug der Fahrer eine Fehlfunktion eines
Sicherheitssensors durch ein Eingreifen korrigieren kann. Aus diesem
Grund ist der erfindungsgemäße Ansatz auch von
erhöhtem Interesse bei Anwendungen, in denen auf einen
menschlichen Fahrer verzichtet werden soll.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein
schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ein
Messdiagramm eines modernen Höhensensors, der zur Anwendung
in der erfindungsgemäßen Kollisionswarnvorrichtung
geeignet ist;
-
3 ein
Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung als Verfahren; und
-
4a und 4b eine
Aufsichtsdarstellung (4a) und eine Querschnittsdarstellung (4b)
eines Kollisionsszenarios, bei dem keine Höhenlagen-Sensorik
verwendet wird, bei der aber dennoch ein „Kollision” erkannt
wird.
-
Eventuell
angegebene Dimensionen und Maße sind nur exemplarisch,
so dass die Erfindung nicht auf diese Dimensionen und Maße
beschränkt ist. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnung,
deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale
in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale
auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren,
hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst
werden können.
-
1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
in der Form einer Kollisionswarnvorrichtung 100. Die Kollisionswarnvorrichtung 100 weist
einen Höhensensor 102 auf, der in der Lage ist,
aus dem Luftdruck in der Umgebung des Fahrzeugs, in welchem die
Kollisionswarnvorrichtung 100 verbaut ist, eine Höhenlage
des Fahrzeugs zu bestimmen. Diese Höhenlage des Fahrzeugs
kann zum Beispiel eine Absoluthöhe des Fahrzeugs über dem
Meeresspiegel sein. Weiterhin umfasst die Kollisionswarnvorrichtung 100 eine
Empfangseinheit 104, die ausgebildet ist, um ein Signal 106 eines Fremdfahrzeugs 108 zu
empfangen. Dieses Signal 106 des Fremdfahrzeugs 108 kann
in der Empfangseinheit 104 dahingehend ausgewertet werden, dass aus
diesem Signal 106 eine Information über eine Höhenlage
des Fremdfahrzeugs 108 extrahiert wird. Die Information über
die Höhenlage des Fremdfahrzeugs 108 kann beispielsweise
durch eine entsprechende Sendeeinheit 110 auf das Signal 106 kodiert werden,
wobei die Sendeeinheit 110 mit einem Fremdfahrzeug-Höhensensor 112 verbunden
ist, der aus dem Umgebungsluftdruck des Fremdfahrzeugs 108 dessen
Höhenlage bestimmt und diese an die Sendeeinheit 110 übermittelt.
Weiterhin ist eine Fahrzeugbewegungserkennungseinheit 114 in
der Kollisionswarnvorrichtung 100 vorgesehen, die ausgebildet ist,
um eine relative Fahrzeugbewegung zwischen dem Fahrzeug und einem
Fremdfahrzeug 108 zu erkennen. Diese Fahrzeugbewegungserkennungseinheit 114 kann
beispielsweise eine Radar-Einheit, eine Lidar-Einheit, eine Video-Einheit
oder eine Ultraschall-Überwachungseinheit sein, mit der
die relative Fahrzeugbewegung gegenüber einem Fremdfahrzeug
erfasst wird. Diese relative Fahrzeugbewegung kann als relativer
Bewegungsrichtungsvektor eines auf das Fahrzeug zukommenden Fahrzeugs
bestimmt werden. In diesem Vektor ist dann eine Information codiert,
aus welcher Richtung und mit welcher Geschwindigkeit sich das Fremdfahrzeug 108 dem Fahrzeug
nähert, so dass es möglicherweise zu einer Kollision
kommen könnte. Die Fahrzeugbewegungserkennungseinheit 114 ist
mit einer Warneinheit 116 verbunden, welche ferner noch
mit dem Höhensensor 102 sowie der Empfangseinheit 104 verbunden ist.
In der Warneinheit 116 wird die durch den Höhensensor 102 bestimmte
Höhenlage des Fahrzeugs mit der aus dem Signal 106 extrahierten
Informationen über die Höhenlage des Fremdfahrzeugs 108 verglichen.
Stimmen die beiden verglichenen Werte innerhalb eines Toleranzbereichs überein,
muss davon ausgegangen werden, dass die Gefahr einer Kollision zwischen
dem Fahrzeug und den Fremdfahrzeug 108 besteht, da sich
das Fremdfahrzeug und das Fahrzeug auf einer gleichen Ebene befinden.
Die Warnung vor einer Kollision wird dann ausgegeben, wenn aufgrund
des Vergleichs der Höhenlageninformation aus dem Fahrzeug
und dem Fremdfahrzeug 108 eine Kollision zu befürchten
ist und zugleich durch die Auswertung eines Signals der Fahrzeugbewegungserkennungseinheit 114 vorherbestimmt wird,
dass bei unveränderten Bewegungen der beiden Fahrzeuge
auch eine Kollision tatsächlich zu erwarten ist. In diesem
Fall wird dann dem Fahrer des Fahrzeugs eine Warnung vor einer zu
erwartenden Kollision ausgegeben, wobei das Ausgeben akustisch (beispielsweise über
einen Signalton), optisch (beispielsweise über eine Anzeige
im Armaturenbrett) oder auch mechanisch (beispielsweise über eine
Rüttelbewegung am Lenkrad des Fahrzeugs) erfolgen kann.
-
Der
in der Warneinheit 116 verwendete Toleranzbereich sollte
dabei ausreichend gering sein, um auch ein Über- bzw. Unterfahren
des Fahrzeugs in engen Räumen (wie beispielsweise Parkdecks)
fehlerfrei zu erkennen. Wird beispielsweise für den Toleranzbereich
einen Wert von maximal 1,5 m verwendet, entspricht dies in etwa
der Höhe der meisten Pkws. In diesem Fall kann bei einem
erkannten Unterschied der Höhenlagen zwischen dem Fahrzeug und
Fremdfahrzeug von mehr als 1,5 Metern darauf geschlossen werden,
dass die beiden Fahrzeuge nicht kollidieren, sondern sich in verschiedenen
Höhenlagen ohne Kollisionsgefahr bewegen.
-
Ermöglicht
wird der erfindungsgemäße Ansatz speziell durch
moderne (High-End-) Luftdrucksensoren, die eine relative Genauigkeit
von beispielsweise weniger als 0,25 m Höhe (bei einer Messfrequenz
von 1 Hertz) aufweisen. In 2 ist ein
Diagramm einer Höhenlagen-Erkennung eines solchen modernen
Luftdrucksensors bei einer Anwendung in einem Aufzug dargestellt.
In diesem Diagramm ist auf der Abszisse der Zeitverlaufe dargestellt,
wogegen auf der Ordinate die erkannte Höhe entweder in
einer absoluten Höhenmeter-Angabe (linkes Skala) wie oder
in einer relativen Stockwerk-Angabe (rechte Skala) aufgetragen wird.
Aus 2 wird somit die präzise Höhenmessfähigkeit
eines solchen modernen Höhensensors ersichtlich.
-
Durch
einen Abgleich mit GPS und/oder Signalen aus dem Internet über
den aktuellen Luftdruck (speziell bei Änderungen der Wetterlage)
kann auch die absolute Höhe sehr genau ermittelt werden.
Dies ist bei Handys bzw. Navigationssystemen bereits möglich.
Auch kann durch einen Abgleich mit GPS-Daten eine Kalibrierung des
Höhensensors 102 erfolgen. Hierzu können
beispielsweise die Höhendaten des GPS-Signals ausgewertet
und der Höhensensor in bestimmten Zeitabständen
mit diesen Höhendaten kalibriert werden. Auf diese Weise
lässt sich auch eine Schlechtwetterzone erkennen, durch die
das Fahrzeug gerade fährt, da sich in diesem Fall die Daten
des Umgebungsluftdrucks um das Fahrzeug durch den Wetterumschwung
deutlich ändern und dies zu einer Abweichung von der tatsächlichen absoluten
Höhe führt. Durch die GPS-Höhendaten kann
eine solche Abweichung jedoch korrigiert werden. Die Verwendung
von GPS-Daten alleine zur Ausgabe einer Kollisionswarnung wären
jedoch nicht ausreichend, da die GPS-Höhendaten nicht mit
einer solch hohen Präzision und Schnelligkeit bereitstehen,
die zur Erkennung einer unmittelbar bevorstehenden Kollision bei
höheren Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs und des Fremdfahrzeugs
nötig wäre.
-
Durch
die Verknüpfung der entsprechenden Systeme bei Fahrzeug
und Fremdfahrzeug ist zum Bespiel eine Kollisionserkennung und damit
Warnung des Fahrers der gefährdeten Fahrzeuge möglich
(ähnlich wie bei einem System im Luftverkehr). Allerdings
braucht die Information über die Höhenlage des
Fremdfahrzeugs nicht unbedingt auch über einen Luftdruck-Höhenlagensensor
bestimmt werden. Hier genügt auch die Höhenlagenerkennung
auf der Basis eines GPS-Signals oder einer sonstigen Höhenlagenerkennung.
Es braucht vom Fremdfahrzeug lediglich ein Signal ausgesandt werden,
aus welchem die Höhenlage dieses Fremdfahrzeugs extrahierbar
ist, so dass die Kollisionswarnvorrichtung die entsprechenden Daten
zur Verfügung gestellt bekommt.
-
In
einem weiteren, hier nicht explizit dargestellten Ausführungsbeispiel
kann auch die Kollisionswarnvorrichtung in der Empfangseinheit ausgebildet
sein, um eine digitale Karte zu verwenden, um das Fahrzeug und/oder
das Fremdfahrzeug darin abzubilden. Auf diese Weise kann auch frühzeitig
erkannt werden, ob eine Unter- oder Überführung
in den geschätzten Fahrtrouten auftritt, so dass eine Vorausschau
eines „Abtauchens” oder „Überfahrens” der
beiden Fahrzeuge möglich ist. Dies ermöglicht eine
genauere Nachverfolgung der Fahrtrouten der beiden Fahrzeuge, so
dass eine möglicherweise fehlerhafte Ausgabe einer Warnung
vermieden werden kann, wenn absehbar ist, dass die beiden Fahrzeuge wegen
der voraus liegenden Über- bzw. Unterführung nicht
kollidieren werden.
-
Unterstützt
werden kann die Kollisionswarnvorrichtung noch durch die Kopplung
mit einer herkömmlichen Warnvorrichtung, um eine relative
Fahrzeugbewegung zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug 108 zu
bestimmen. In diesem Fall kann durch die Fahrzeugbewegungserkennungseinheit
(die beispielsweise eine Abstandsmessung zu dem Fremdfahrzeug mittels
Radar, Lidar, Video, Ultraschall-Abstandsmessung, etc. umfasst)
der Kollisionskurs des Fahrzeugs mit dem Fremdfahrzeug erkannt werden.
In diesem Fall kann ein „Verdacht” auf eine Kollision
der Warneinheit 116 signalisiert werden. Hieran anschließend
kann ein Vergleich (z. B. ein Austausch von Daten über
WLAN (WLAN = Wireless Local Area Network = drahtloses Nachbereichsnetz))
der Höheninformation zwischen dem eigenen und dem Fremdfahrzeug
erfolgen. Ein relativer Vergleich dürfte in diesem Fall
ausreichen, da im Nahbereich zum Beispiel der Wettereinfluss (d.
h. Luftdruck-Änderungen) auf die Höhenlagensensoren
des Fahrzeugs und des Fremdfahrzeugs gleich-wirkend ist. Unter Umständen
ist ein Nullpunktabgleich der Sensoren beispielsweise beim Kundendienst
oder mittels Internet oder GPS möglich. Für den
Fall, dass die Höheninformation der beiden Fahrzeuge innerhalb
eines Toleranzbereiches (von beispielsweise kleiner als 1,5 Metern)
liegt, wird eine Kollisionswarnung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben.
-
Auch
kann ein zweistufiges Warnverfahren vorgesehen sein, bei dem zunächst
eine Abstandsmessung zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug
erfolgt. Wird der Abstand zwischen beiden Fahrzeugen zu gering,
kann die Vorwarnung an den Fahrer ausgegeben werden. Erst bei einem
weiteren Annähern der beiden Fahrzeuge kann dann beispielsweise
die Warnung vor der zu erwartenden Kollision ausgegeben werden,
so dass in diesem Fall der Fahrer durch die Vorwarnung mehr Zeit
zur geeigneten Reaktion hat. Alternativ oder zusätzlich
zu der Abstandsmessung kann auch eine Vorwarnung ausgegeben werden,
wenn die bestimmte relative Fahrzeugbewegung einen vorbestimmbaren
Grenzwert überschreitet. In diesem Fall wird dem Fahrer
des Fahrzeugs signalisiert, dass das Fremdfahrzeug sich mit einer
sehr hohen Relativgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug nähert,
so dass möglicherweise wenig Zeit zur angemessenen Reaktion
des Fahrers bleibt.
-
In 3 ist
ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung als Verfahren 300 dargestellt.
Das Verfahren 300 zur Ausgabe einer Kollisionswarnung bei
einer zu erwartenden Kollision von zwei Fahrzeugen weist einen ersten
Schritt 302 in der Form eines Bestimmens einer Höhenlage
des Fahrzeugs aus dem Luftdruck in der Umgebung des Fahrzeugs auf.
Weiterhin erfolgt ein Schritt des Erkennens 303 einer relativen
Fahrzeugbewegung des Fahrzeugs zu einem Fremdfahrzeug, um die Annäherung
der beiden Fahrzeuge festzustellen. Hieran anschließend
(oder auch parallel zu den ersten beiden Schritten 302 und 303,
die ebenfalls parallel ausgeführt werden können)
erfolgt in einem nächsten Schritt 304 ein Empfangen
eines Signals eines Fremdfahrzeugs und ein Extrahieren einer Information über
eine Höhenlage des Fremdfahrzeugs aus diesem Signal. Hierdurch
erhält die Kollisionswarnvorrichtung eine Information,
in welcher Höhenlage sich das Fremdfahrzeug gerade befindet. Diese
Information kann dann in einem nachfolgenden dritten Schritt 306 dazu
verwendet werden, um ein Ausgeben einer Warnung vor einer zu erwartenden
Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug zu veranlassen,
wenn vorausbestimmt wird, dass bei einem Fortbestehen der erkannten
relativen Fahrzeugbewegung eine Kollision des Fahrzeugs mit dem
Fremdfahrzeug erfolgt und wenn die aus dem Signal extrahierte Information
einer Höhenlage des Fremdfahrzeugs entspricht, die innerhalb
eines Toleranzbereichs mit der bestimmten Höhenlage des
Fahrzeugs übereinstimmt. Durch die Verwendung des Toleranzbereichs
kann auch sichergestellt werden, dass Sensordatenschwankungen nicht
dazu führen, dass fälschlicherweise keine Warnung
ausgegeben wird, obwohl sich die Fahrzeuge auf Kollisionskurs miteinander
befinden. Die Ausgabe der Warnung braucht dabei nicht zwingend eine direkte
optische, akustische oder mechanische Ausgabe zu sein; vielmehr
kann auch lediglich ein (beispielsweise elektrisches) Warnsignal
ausgegeben werden, das dann durch eine entsprechende Einheit in
das jeweilig gewünschte optische, akustische oder mechanische
Warnsignal umgesetzt wird.
-
Auch
kann ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung
der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgesehen
sein, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungseinheit
abläuft. Die Datenverarbeitungseinheit kann dabei ein Mikrocontroller,
ein digitaler Signalprozessor, ein anwenderspezifischer integrierter
Schaltkreis oder ein ähnliches elektronisches Bauelement
sein, das zur Ausführung von Anweisungen des Programmcodes
eines solchen Computerprogramms geeignet ist.
-
In
einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
auch ein führerloses Transportfahrzeug mit einer solchen
Kollisionswarnvorrichtung, einem entsprechenden Steuergerät
oder einer entsprechenden Warnvorrichtung ausgestattet sein. Durch
den Entfall eines Fahrers sollten in solchen Fahrzeugen möglichst
viele Systeme verbaut sein, die eine Kollision verhindern, welche
in Fahrer-basierten Fahrzeugen durch den menschlichen Eingriff noch
vermieden werden können. Durch einen solchen Einsatz der
erfindungsgemäßen Kollislonswarnvorrichtung in
fahrerlosen Transportfahrzeugen kann somit auf einfache und zuverlässige
Weise die Sicherheit eines derartigen Fahrzeugs erhöht
werden, wobei zugleich aber die Betriebskosten eines solchen Fahrzeugs
durch das Entfallen des Fahrers gesenkt werden können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-