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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein kooperatives Sicherheitssystem für
Kraftfahrzeuge, mit einem Warnmodul und einem Sender zur Übermittlung
von Warninformationen an andere Verkehrsteilnehmer.
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Unter
kooperativen Sicherheitssystemen versteht man Systeme, die durch
in Fahrzeugen mehrerer Verkehrsteilnehmer eingebaute Signalverarbeitungs-
und Kommunikationseinrichtungen gebildet werden, die in der Lage
sind, sicherheitsrelevante Informationen über das Verkehrsgeschehen
miteinander auszutauschen. In
DE 39 41 402 A1 wird ein System dieser Art
beschrieben, bei dem Information über den Bewegungszustand
eines Kraftfahrzeugs an ein anderes Fahrzeug, insbesondere ein nachfolgendes
Fahrzeug gesendet wird, so daß der Nachfolgeverkehr vor
einem Verkehrsstau oder einer sonstigen Stockung des Verkehrsflusses
gewarnt werden kann. Das System des nachfolgenden Fahrzeugs kann
die Information dann seinerseits an das nächste nachfolgende
Fahrzeug weiterleiten.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein kooperatives Sicherheitssystem für
Kraftfahrzeuge zu schaffen, das eine weitere Verbesserung der Verkehrssicherheit
erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem System
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das
kooperative Sicherheitssystem mit einem vorausschauenden Sicherheitssystem
(PSS) kombiniert ist, das eine Umfeldsensorik und ein Erkennungsmodul
zur Erkennung einer unmittelbaren Kollisionsgefahr aufweist, und
daß das Warnmodul dazu ausgebildet ist, die vom Erkennungsmodul
gelieferte Information über die Kollisionsgefahr als Warninformation
zu senden.
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Vorausschauende
Sicherheitssysteme (PSS; Predictive Safety System) sind als solche
bekannt. Ein Beispiel wird in
DE
10 2005 008 715 beschrieben. Diese Systeme sind dazu ausgelegt,
eine unmittelbar drohende Kollisionsgefahr für das Fahrzeug
zu erkennen, in welches das betreffende System eingebaut ist, und
dann entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die Gegenmaßnahme
besteht im einfachsten Fall in der Ausgabe eines Warnsignals an
den Fahrer, kann jedoch auch automatische Systemreaktionen einschließen,
beispielsweise eine Vorbefüllung der Bremsanlage, damit
ein eventuell erforderlicher Notbremsvorgang schneller eingeleitet
werden kann, bis hin zur automatischen Auslösung eines
Notbremsvorgangs durch das System.
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Die
Umfeldsensorik umfaßt zumeist einen langreichweitigen Radar-
oder Lidarsensor, der auch für eine Abstandsregelfunktion
genutzt wird und in der Lage ist, den Abstand und die Relativgeschwindigkeit
und mit begrenzter Genauigkeit auch den Azimutwinkel vorausfahrender
Objekte, insbesondere vorausfahrender Fahrzeuge zu messen. Gegebenenfalls
kann die Sensorik auch zusätzliche Sensoren wie kurzreichweitige
Radarsensoren oder Lidarsensoren für den Nahbereich, Video-
und Bildverarbeitungssysteme und dergleichen umfassen.
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Mit
Hilfe dieser Sensorik erhält das Erkennungsmodul Informationen,
die es ihnen erlauben, in Kombination mit Daten über das
eigene Fahrzeug, insbesondere die Eigengeschwindigkeit und die Gierbewegung,
die auch eine Prädiktion des eigenen Fahrkurses erlauben,
die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug
zu bewerten, die Möglichkeiten abzuschätzen, die
Kollision noch abzuwenden, und ggf. die voraussichtliche Zeit bis zum
Aufprall zu berechnen. Diese Daten werden dann an ein Reaktionsmodul übermittelt,
das die entsprechenden Systemreaktionen auslöst.
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Durch
die Erfindung wird das bekannte kooperative Sicherheitssystem mit
einem solchen PSS-System kombiniert. Der wesentliche Vorteil besteht
darin, daß Warnungen vor einem bevorstehenden Unfall wesentlich
schneller an den Nachfolgeverkehr übermittelt werden können
und darüber hinaus der Inhalt der Warninformation aussagekräftiger
ist.
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Bei
dem eingangs beschriebenen herkömmlichen System konnte
die Warninformation erst dann gesendet werden, wenn mit Hilfe geeigneter
Sensoren wie Bremspedalsensoren oder dergleichen erkannt worden
war, daß der Fahrer tatsächlich das Bremspedal
betätigt hatte. Die Absendung der Warninformation an den
Nachfolgeverkehr verzögerte sich somit zumindest um die
Reaktionszeit des Fahrers und um die Ansprechzeit der Sensorik.
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Außerdem
muß die Tatsache, daß der Fahrer die Bremse betätigt,
nicht unbedingt bedeuten, daß wirklich eine akute Kollisionsgefahr
besteht. Es wäre beispielsweise auch denkbar, daß der
Fahrer nur deshalb bremst, weil er den Abstand zum Vorderfahrzeug
korrigieren will, weil er abbiegen will oder aus irgendwelchen anderen
Gründen. Damit unnötige Fehlwarnungen vermieden
werden, mußte deshalb das herkömmliche System
so ausgelegt werden, daß die Warnmeldung erst bei Überschreiten
einer bestimmten Bremsbetätigungskraft erfolgte.
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Bei
dem erfindungsgemäßen System wird dagegen nicht
nur die Reaktionszeit eingespart, sondern aufgrund der Daten des
Erkennungsmoduls steht fest, daß wirklich eine akute Gefahrensituation vorliegt,
die die Ausgabe eines Warnsignals rechtfertigt. Dadurch wird es
dem System im nachfolgenden Fahrzeug erleichtert, die Relevanz der
Warninformation zu bewerten.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Übermittlung
der Warninformation erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Funksystems,
etwa eines proprietären (speziell für diesen Zweck
ausgelegten) Funksystems, eines standardisiertes Funk-Gateways für
den Funkverkehr von Fahrzeug zu Fahrzeug oder von Fahrzeug zu Infrastruktur,
oder auch eines geeigneten Standards eines Mobiltelefonsystems.
Aufgrund der verhältnismäßig großen Reichweite
dieser Kommunikationsverbindungen ergibt sich der Vorteil, daß die
Warninformation schneller und über weniger Zwischenstationen
an weiter entfernte Verkehrsteilnehmer übermittelt werden kann.
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Allerdings
ergibt sich dann auf der Empfängerseite das Problem, daß die
Relevanz der empfangenen Information schwerer zu bewerten ist. Insbesondere
ist beim Empfang einer Nachricht nicht ohne weiters zu erkennen,
ob sie von dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug oder beispielsweise
von einem Fahrzeug in einer Entfernung von 1 km oder mehr stammt,
und die Information, daß für das unmittelbar vorausfahrende
Fahrzeug eine akute Kollisionsgefahr besteht, ist natürlich
relevanter als die Information, daß die Kollision an einem
weiter entfernten Ort stattfinden wird.
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Die
ergänzende Übermittlung der eigenen Koordinaten,
die mit Hilfe eines satellitengestützten Positionssystems
ermittelt werden können, löst dieses Problem aufgrund
der geringen Auflösung des bisher verfügbaren
GPS-Systems nicht zufriedenstellend.
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Für
dieses Problem, das sich nicht nur bei der erfindungsgemäßen
Kombination des kooperativen Systems mit einem PSS System stellt,
sondern generell bei allen kooperativen Sicherheitssystemen, schlägt
die Erfindung eine Lösung vor, die darauf beruht, daß das
sendende System zusammen mit der Warninformation eine Kennung sendet,
die das sendende Fahrzeug für das empfangende System eindeutig
identifiziert. Dementsprechend ist empfängerseitig ein
Modul vorgesehen, das die Identifizierung des unmittelbar vorausfahrenden
Fahrzeugs anhand der Kennung erlaubt, so daß festgestellt
werden kann, ob die Warninformation von dem unmittelbar vorausfahrenden
Fahrzeug stammt.
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Eine
mögliche Implementierung besteht darin, daß die
gesendete Kennung das Kraftfahrzeugkennzeichen des sendenden Fahrzeugs enthält.
Das Identifizierungsmodul auf der Empfängerseite kann dann
beispielsweise in einem Kamerasystem mit zugehörigem Bildauswertungssystem
einschließlich optischer Schriftzeichenerkennung bestehen,
mit dem das Kennzeichen direkt vom Nummernschild gelesen werden
kann.
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Eine
andere Möglichkeit besteht darin, daß die Kennung
noch auf einem zweiten Datenkanal übertragen wird, der
eine Sichtverbindung zwischen den Fahrzeugen voraussetzt. Dieser
zusätzliche Datenkanal ist vorzugsweise ein optischer Kanal,
der mit sichtbarem Licht, beispielsweise dem Licht einer LED im
Rücklicht oder im Bremslicht oder einer besonderen LED
des vorausfahrenden Fahrzeugs oder mit Infrarotlicht eines entsprechenden
Infrarotsenders arbeitet.
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Im
Prinzip kann als zusätzlicher Kanal auch ein stark (nach
rückwärts) gerichteter aber schwacher Funksender
verwendet werden.
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Da
erfindungsgemäß für das kooperative System
auch die Umfeldsensorik des PSS-Systems zur Verfügung steht,
mit der sich insbesondere auch die Eigenbewegungen des unmittelbar
vorausfahrenden Fahrzeugs verfolgen lassen, kann man auch die Eigenbewegungen
zu Identifizierung des vorausfahrenden Fahrzeugs nutzen. Das sendende
System wird dann die Kennung nicht nur zusammen mit der Warninformation
senden, sondern ständig oder in bestimmten Wiederholungsintervallen,
ohne konkreten Anlaß, und zwar zusammen mit Information über
die jeweilige Eigengeschwindigkeit und ggf. Quer- oder Lenkbewegungen
des eigenen Fahrzeugs. Das empfangende System kann dann diese Bewegungsdaten mit
den vom eigenen Radarsensor gemessenen Bewegungsdaten für
das vorausfahrende Fahrzeug abgleichen und dann die mitgesendete
Kennung als Kennung des vorausfahrenden Fahrzeugs speichern. Wenn
dann im Kollisionsfall die Warninformation zusammen mit der Kennung
empfangen wird, so ist klar, daß die Information vom unmittelbar
vorausfahrenden Fahrzeug stammt.
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Ebenso
ist es möglich, eine Fahrzeugkennung dauernd oder periodisch
in Kombination mit den aktuellen Positionskoordinaten des sendenden
Fahrzeugs zu übermitteln. Durch die Auswertung einer Sequenz
aus mehreren Koordinatensätzen können statistische
Meßfehler herausgemittelt werden, so daß sich
im Laufe der Zeit anhand der Koordinatendaten das vorausfahrende
Fahrzeug relativ sicher identifizieren läßt. Die
gespeicherte Kennung erlaubt es dann wieder, bei Eingang der Warninformation
unverzüglich zu erkennen, daß die Information
vom vorausfahrenden Fahrzeug stammt.
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Schließlich
erlaubt es die Erfindung auch, das unmittelbar vorausfahrende Fahrzeug
bei einem abrupten Brems- oder Lenkmanöver anhand der vom Radarsensor
gelieferten Daten zu identifizieren. Diese Identifizierung ist zwar
nicht sofort bei Empfang der Warninformation möglich, sondern
erst wenn der Fahrer oder das System reagiert und tatsächlich
ein entsprechendes Manöver ausführt, doch eröffnet sich
damit die Möglichkeit, bei Empfang der Warninformation,
auch wenn noch nicht sicher ist, daß sie vom unmittelbar
vorausfahrenden Fahrzeug stammt, vorbeugende Maßnahmen
einzuleiten, etwa eine Vorbefüllung der Radbremszylinder,
eine vorbeugende Begrenzung der Geschwindigkeit oder zumindest der
positiven Beschleunigung und dergleichen, also Maßnahmen,
die den Fahrkomfort nicht beeinträchtigen, und dann gravierendere
Maßnahmen einzuleiten, sobald die Meßdaten des
Radarsensors das Manöver des vorausfahrenden Fahrzeugs
bestätigen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems
in einem Kraftfahrzeug;
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2 ein
Beispiel für den Inhalt einer von dem Sicherheitssystem
gesendeten Warnmeldung;
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3 eine
Skizze eines Systems zur Identifizierung eines unmittelbar vorausfahrenden
Fahrzeugs; und
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4 eine
Skizze analog zu 3, für ein Identifizierungssystem
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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In 1 ist
als Blockdiagramm ein kooperatives Sicherheitssystem 10 dargestellt,
das in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist. Wesentliche Komponenten
dieses System sind eine Eigensensorik 12 zur Erfassung
von Daten über das eigene Fahrzeug, ein Warnmodul 16,
das durch geeignete Hardware und/oder Software in einem elektronischen
Datenverarbeitungssystem gebildet wird und dazu dient, die von der
Eigensensorik gelieferten Daten auszuwerten und anhand dieser Daten
eine Warnmeldung für nachfolgende Verkehrsteilnehmer zu
erstellen, und schließlich ein Sender 18, vorzugsweise
ein Funksender, der die Warninformation sendet.
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Das
gesendete Signal wird vorzugsweise gerichtet nach hinten abgestrahlt,
so daß es vornehmlich von nachfolgenden Fahrzeugen, aber
in der Regel nicht von vorausfahrenden Fahrzeugen empfangen werden
kann. Die Reichweite kann jedoch einige Hundert Meter oder mehr
betragen.
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Die
Eigensensorik 12 kann verschiedene Sensoren zur Erfassung
von dynamischen Daten des Fahrzeugs und/oder Manövern des
Fahrers umfassen, beispielsweise einen an der Lenkwelle angeordneten
Drehsensor zur Erfassung von Lenkbewegungen des Fahrzeugs, einen
Bremspedalsensor zur Erfassung von Betätigungen des Bremspedals
durch den Fahrer, einen Bremsdrucksensor im Bremssystem, einen Gierratensensor
und dergleichen. Zur Eigensensorik 12 kann auch ein elektronisches
Stabilitätssystem (ESP) des Fahrzeugs gerechnet werden, das
ebenfalls dynamische Daten wie Fahrgeschwindigkeit, Raddrehzahlen,
Giergeschwindigkeit und dergleichen liefert, aber auch Information über
die Fahrbahnbeschaffenheit, beispielsweise über den Reibungskoeffizienten
(Eisglätte) liefern kann.
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Das
Warnmodul 16 entscheidet anhand dieser Daten, ob und wann
eine Warnmeldung an den Nachfolgeverkehr gesendet werden soll und
welchen Inhalt diese Meldung haben soll. Beispielsweise wird eine
Warnmeldung abgesandt, wenn der Fahrer das Bremspedal sehr heftig
betätigt, was auf eine beabsichtigte Vollbremsung hindeutet.
Ebenso kann eine Warnmeldung bei einem heftigen Lenkmanöver
gesendet werden, weil dann zu vermuten ist, daß der Fahrer
versucht, einem Hindernis auszuweichen. Auch bei bestimmten Gefahrensituationen,
die von der Eigensensorik erkannt werden, beispielsweise Fahrbahnglätte,
kann ein Warnhinweis gesendet werden.
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Ein
Bestandteil des kooperativen Sicherheitssystems ist außerdem
ein Empfänger 20, mit dem die Signale des Senders 18 eines
vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen werden. Die Reaktion auf den
Empfang eines Warnhinweises durch den Empfänger 20 besteht
im einfachsten Fall darin, daß ein akustischer, optischer
oder haptischer Warnhinweis an den Fahrer des empfangenden Fahrzeugs
ausgegeben wird.
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In
das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 10 ist
ein vorausschauendes Sicherheitssystem (PSS) 22 integriert.
Dieses System umfaßt eine Vorfeldsensorik 24,
die insbesondere durch einen vorn im Fahrzeug eingebauten langreichweitigen
Radarsensor zur Überwachung des Vorfelds des Fahrzeugs
gebildet wird. Ergänzend ist beispielsweise eine Videokamera
mit zugehörigem Bildauswertungssystem vorgesehen. Es können
auch weitere sensorische Komponenten vorgesehen sein, beispielsweise
kurzreichweitige Radarsensoren oder Ultraschallsensoren für
den Nahbereich, Lidarsensoren, optische Detektoren und dergleichen.
Typischerweise werden die Daten der Vorfeldsensorik, insbesondere
des langreichweitigen Radarsensors, auch von einem Adaptive Cruise
Control (ACC) System genutzt, mit dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
bzw. der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug automatisch geregelt
wird.
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Zur
Auswertung der Daten der Vorfeldsensorik im Rahmen des PSS-Systems
ist ein Erkennungsmodul 26 vorgesehen, das, wie bei PSS-System üblich,
anhand der Ortungsdaten der Vorfeldsensorik und der dynamischen
Daten des eigenen Fahrzeugs berechnet, ob eine Kollision mit einem
im Vorfeld georteten Hindernis bevorsteht und wieviel Zeit (TTC; time
to collision) noch bis zum voraussichtlichen Aufprall verbleibt.
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Wenn
eine bevorstehende Kollision erkannt wird, löst ein Reaktionsmodul 28 eine
angemessene Reaktion des PSS-Systems aus, beispielsweise die Ausgabe
eines Warnhinweises an den Fahrer, eine Vorbefüllung des
Bremssystems zur Erhöhung der Bremsbereitschaft, eine Aktivierung
oder Vor-Aktivierung von Gurtstraffern, Airbags und ähnlichen
passiven Sicherheitssystemen, oder gegebenenfalls einen automatischen
Notbremsvorgang.
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Die
jeweils gewählte Reaktion wird dann von fahrzeugeigenen
Aktoren 30 umgesetzt. Vorzugsweise werden auch diese Aktoren 30,
soweit sie in die Längs- und/oder Querführung
des Fahrzeugs eingreifen, von der Eigensensorik 12 überwacht.
Wenn beispielsweise durch das Reaktionsmodul 28 ein automatischer
Notbremsvorgang ausgelöst wird, so wird die Betätigung
der Bremse von der Eigensensorik 12 erfaßt und
an das Warnmodul 16 gemeldet, das daraufhin die Absendung
eines Warnhinweises an den Nachfolgeverkehr veranlaßt.
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Erfindungsgemäß steht
jedoch für die Ausgabe eines ersten Warnhinweises ein wesentlich schnellerer
Signalweg zu Verfügung. Das Erkennungsmodul 26 ist
in der Lage, bei Erkennung einer Kollisionsgefahr, unmittelbar eine
entsprechende Meldung an das Warnmodul 16 zu übermitteln,
also praktisch zeitgleich mit der Meldung an das Reaktionsmodul 28.
In der Praxis können das Erkennungsmodul 26, das
Reaktionsmodul 28 und das Warnmodul 16 ohnehin
durch entsprechende Softwaremodule gebildet werden, die auf demselben
Datenverarbeitungssystem laufen. Aufgrund der direkten Verbindung
zwischen dem Erkennungsmodul 26 und dem Warnmodul 16 wird
somit schon ein Warnhinweis gesendet, sobald die Kollisionsgefahr
erkannt wurde, und noch bevor über die Aktoren 30 irgendwelche Reaktionen
im eigenen Fahrzeug ausgelöst wurden, die dann von der
Eigensensorik 12 erfaßt werden können.
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Der
Warnhinweis, der aufgrund der Meldung des Erkennungsmoduls 26 gesendet
wird, kann außerdem die Information beinhalten, daß das
sendende Fahrzeug kurz davorsteht, in eine Kollision verwickelt
zu werden. Das beutet für das empfangende System, jedenfalls
sofern es sich dabei um das unmittelbar nachfolgende Fahrzeug handelt,
daß auch für dieses Fahrzeug akute Kollisionsgefahr
besteht und deshalb sofort entsprechende Maßnahmen eingeleitet
oder zumindest vorbereitet werden sollten. Die von der Eigensensorik 12 gelieferte
Information über das tatsächliche Lenk- oder Bremsmanöver kann
ebenfalls über das Warnmodul 16 gesendet werden,
doch dient diese Meldung dann nur noch als Bestätigung
und, sofern das Manöver fortgesetzt wird, Bekräftigung
der vorausgegangenen Kollisionswarnung.
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Umgekehrt
ist auch der Empfänger 20 in 1 in
der Lage, mit dem Erkennungsmodul 26 zu kommunizieren,
so daß eine von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfangene
Kollisionswarnung, die von dem Empfänger 20 empfangen
wird, im Erkennungsmodul 26 ausgewertet werden kann und gegebenenfalls über
das Reaktionsmodul 28 eine Reaktion des PSS-Systems auslöst.
Dabei können von der Vorfeldsensorik gemessen Bewegungsdaten über
das unmittelbar vorausfahrende Fahrzeug ggf. die vom Empfänger 20 empfangene
Kollisionswarnung und die daraufhin in dem vorausfahrenden Fahrzeug
ausgelösten Manöver bestätigen.
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Sofern
die Reichweite des Senders 18 deutlich größer
ist als der durchschnittliche Abstand zwischen zwei Fahrzeugen,
ist die Relevanz des vom Empfänger 20 empfangenen
Warnhinweises davon abhängig, ob die Kollisionswarnung
vom unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug oder von einem noch weiter
vorn in größerer Entfernung fahrenden Fahrzeug
stammt. Je nach Relevanz sollte die Reaktion des PSS-Systems mehr
oder weniger energisch ausfallen oder ganz unterbleiben. Aus diesem
Grund ist im gezeigten Beispiel zwischen dem Empfänger 20 und
dem Erkennungsmodul 26 noch ein Identifizierungsmodul 34 vorgesehen,
das zur Verifizierung dient, ob es sich bei dem Fahrzeug, das die
Kollisionswarnung gesendet hat, um das unmittelbar vorausfahrende
Fahrzeug handelt. Dabei kann das Identifizierungsmodul 34 auf
die Vorfeldsensorik 24 zurückgreifen.
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Die
Arbeitsweise des Identifizierungsmoduls soll im Zusammenhang mit 2 näher
erläutert werden, die ein Beispiel für den Inhalt
einer vom Sender 18 gesendeten oder vom Empfänger 20 empfangenen
Warninformation 35 zeigt.
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Diese
Warninformation 35 beinhaltet zunächst das auslösende
Ereignis. Dieses Ereignis kann zum einen darin bestehen, daß das
Erkennungsmodul 26 des sendenden Systems eine Kollisionsgefahr
erkannt hat. Weiterhin kann das auslösende Ereignis darin
bestehen, daß die Eigensensorik 12 einen Lenk-
oder Bremseingriff des Fahrers erkannt hat, der so heftig ist, daß er
auf die Absicht des Fahrers hindeutet, eine Notsituation zu beherrschen.
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Schließlich
kann das Auslösende Ereignis auch darin bestehen, daß der
Empfänger 20 des sendenden Systems seinerseits
eine Warnmeldung von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen hat.
In dem Fall wird mit dem gesendeten Warnhinweis auch die Angabe
des auslösenden Ereignisses übermittelt, die in
der empfangenen Meldung enthalten war.
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Weiterhin
enthält die Warninformation 35 eine Kennung zur
Eigenidentifikation des Fahrzeugs, das diese Warninformation sendet.
Bei dieser Kennung kann es sich beispielsweise um das polizeiliche Kennzeichen
des Fahrzeugs handeln.
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Im
gezeigten Beispiel enthält die Warninformation 35 außerdem
die von einem satellitengestützten Navigationssystem ermittelten
geographischen Koordinaten des sendenden Fahrzeugs. Wenn das auslösende
Ereignis eine von einem vorderen Fahrzeug empfangene Warnmeldung
war, so werden auch die Koordinaten dieses vorderen Fahrzeugs, also
des Urhebers der empfangenen Warnmeldung angegeben.
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Weiterhin
enthält die Warninformation 35 in diesem Fall
noch eine Generationsnummer, die angibt, über wieviele
Stationen die Warnmeldung bereits von Fahrzeug zu Fahrzeug weitergegeben
wurde. Wenn in der empfangenen Warnmeldung als auslösendes
Ereignis eine von dem sendenden System selbst erkannte Kollisionsgefahr
angegeben war, so erhält bei Weiterleitung dieser Meldung
die Generationsnummer in der Warninformation 35 den Wert
1. Wenn in der empfangenen Warnmeldung als auslösendes
Ereignis wiederum eine empfangene Warnmeldung mit der Generationsnummer
i angegeben war, so erhält die Generationsnummer in der
gesendeten Warninformation 35 den Wert i + 1. Auf diese Weise
läßt sich anhand der Generationsnummer feststellen,
durch wie viele ”Vermittlungsstationen” diese
Information bereits gegangen ist.
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All
diese Informationen lassen sich nun von dem Identifizierungsmodul 34 auf
mehrere verschiedene Weisen dazu nutzen, zu entscheiden, ob die vom
Empfänger 20 empfangene Warninformation 35 von
dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug oder von einem weiter entfernten
Fahrzeug stammt.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel ist in 3 dargestellt.
Diese Figur zeigt die Frontpartie eines Fahrzeugs 36 sowie
das Heck eines vorausfahrenden Fahrzeugs 38. Beide Fahrzeuge
sind mit dem Sicherheitssystem 10 nach 1 ausgerüstet.
Die Vorfeldsensorik (bei dem Fahrzeug 36 gezeigt) umfaßt neben
einem Radarsensor 40 auch eine Kamera oder Videokamera 42 mit
zugehöriger Bildauswertungs- und Schriftzeichenerkennungssoftware.
Insbesondere kann mit dieser Kamera das polizeiliche Kennzeichen
auf dem Nummernschild 44 des unmittelbar vorausfahrenden
Fahrzeugs 38 gelesen werden. Da nun die Warninformation 35 ebenfalls
in codierter Form dieses polizeiliche Kennzeichen enthält, läßt
sich durch Vergleich der Kennzeichen entscheiden, ob die empfangene
Warninformation von dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug 38 stammt.
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Eine
weitere Möglichkeit ist in 4 dargestellt.
Hier besteht zwischen den Fahrzeugen 36 und 38 ein
zusätzlicher optischer Kommunikationskanal, der auf Seiten
des Fahrzeugs 38 durch eine spezielle Steuereinrichtung 46 für
die Bremsleuchten oder die Rückleuchten 48 dieses
Fahrzeugs und auf Seiten des Fahrzeugs 36 durch die Kamera 42 gebildet
wird. In diesem Fall wird die fahrzeugspezifische Kennung des Fahrzeugs 38,
die in der Warninformation 35 enthalten ist, also beispielsweise
das polizeiliche Kennzeichen, durch die Steuereinrichtung 46 als
ein Modulationssignal kodiert, mit dem die Rückleuchten 48, vorzugsweise
LED-Rückleuchten, angesteuert werden. Die Modulationsfrequenz
kann dabei so hoch sein, daß für das menschliche
Auge kein Flackern der Rückleuchten erkennbar ist, doch
ist die Modulation für die Kamera 42 erkennbar,
die das Signal demoduliert und entschlüsselt, so daß die
Kennung wiederum mit der in der Warninformationen enthaltenen Kennung
verglichen werden kann.
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Statt
mit LED-Rückleuchten oder Bremsleuchten kann der optische
Kanal gemäß 4 selbstverständlich
auch mit einer speziellen LED-Lichtquelle oder auch mit einer oder
mehreren Infrarotlichtquellen aufgebaut werden. Im letzteren Fall
wäre die Kamera 42 durch einen Infrarotsensor zu
ergänzen oder zu ersetzen.
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In
einer modifizierten Ausführungsform sendet das Warnmodul 16 die
Eigenidentifikation und die eigenen GPS-Koordinaten nicht nur zusammen
mit der Warninformation 35, wenn ein auslösendes
Ereignis eintritt, sondern ständig oder periodisch. Jedesmal
wenn diese Information gesendet wird, haben die empfangenen Systeme
in den nachfolgenden Fahrzeugen die Möglichkeit, die gesendete GPS-Position
mit ihrer eigenen Position abzugleichen und so festzustellen, wie
weit der Sender vom empfangenden Fahrzeug entfernt ist. Durch die
Wiederholung der Messungen wird eine höhere Genauigkeit
erreicht, so daß schließlich anhand der der Koordinaten
zwischen dem unmittelbar in der eigenen Spur vorausfahrenden Fahrzeug,
vorausfahrenden Fahrzeugen auf Nebenspuren und weiter vorn befindlichen
Fahrzeugen unterschieden werden kann. Die mitgesendeten Kennungen
erlauben es dann, das unmittelbar in der eigenen Spur vorausfahrende Fahrzeug
zu identifizieren.
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Eine
weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Möglichkeit
besteht darin, daß die ständig oder periodisch
gesendete Kennung nicht nur das Kraftfahrzeugkennzeichen oder einer
vergleichbare Kennung enthält, sondern auch ein Protokoll
der letzten Bewegungsdaten des sendenden Fahrzeugs. Das Protokoll
würde dann beispielsweise die Eigengeschwindigkeit des
sendenden Fahrzeugs enthalten, und bei Kurvenfahrten auch dessen
Quergeschwindigkeit, die aus Giergeschwindigkeitsdaten, dem Lenkeinschlag
oder durch Integration aus den Daten eines Querbeschleunigungssensors
abgeleitet werden kann.
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Wenn
empfängerseitig der Radarsensor 40 des Fahrzeugs 36 die
Ortungsdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 38 mißt
und in einer sogenannten Tracking-Prozedur aufzeichnet, können
die mit dem Protokoll gesendeten Bewegungsdaten mit den vom Radarsensor
gemessenen Ortungsdaten verglichen werden. Die Absolutgeschwindigkeit
des Fahrzeugs 38 ist dabei anhand der Eigengeschwindigkeit
des Fahrzeugs 36 in die vom Radarsensor gemessene Relativgeschwindigkeit
umzurechnen. Bei hinreichender Übereinstimmung der Längs-
und Querbewegungsdaten kann geschlossen werden, daß die gesendete
Kennung von dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug 38 und
nicht von irgendeinem anderen Fahrzeug stammt. Dann kann diese Kennung als
Kennung für das unmittelbar vorausfahrende Fahrzeug abgespeichert
werden. Wenn dann bei erkannter Kollisionsgefahr eine echte Warnmeldung gesendet
wird, läßt sich das Fahrzeug anhand der mitgesendeten
Kennung unmittelbar als das direkt vorausfahrende Fahrzeug 38 identifizieren,
ohne daß die Bewegungsdaten noch einmal erneut abglichen werden
müssen.
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Schließlich
ist eine Identifizierung auch mit Hilfe der gesendeten Generationsnummern
möglich. Wenn die gesendete Warninformation 35 nicht
vom unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug, sondern von einem weiter
vorn fahrenden Fahrzeug stammt, so wird sie nicht nur von dem eigenen
Fahrzeug 36 empfangen werden, sondern auch von dem vorausfahrenden
Fahrzeug 38, das die Meldung dann unverzüglich
weiterleitet, indem es selbst eine entsprechende Warninformation 35 mit
Angabe der Generationsnummer sendet. Wenn sich noch mehr Fahrzeuge
zwischen dem zuerst sendenden und dem empfangenden Fahrzeug befinden,
wird eine entsprechende Nachricht von jedem dieser Fahrzeugs empfangen
werden, jeweils mit einer anderen Generationsnummer. Auf diese Weise
läßt sich abschätzen, wie viele Fahrzeuge
sich noch zwischen dem sendenden Fahrzeug und dem empfangenden Fahrzeug befinden,
und anhand dieser Information läßt sich die Relevanz
der Warninformation bewerten.
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Da
innerhalb des Systems jedes Fahrzeugs die Weiterleitung der vom
Empfänger 20 empfangenen Information über
den Sender 18 nahezu verzögerungsfrei erfolgt,
steht die benötigte Information über die Relevanz
unmittelbar nach Empfang der ersten Warnmeldung zur Verfügung.
Wenn dagegen nur eine einzige Warnmeldung ohne Generationsnummer
empfangen wird, so kann daraus geschlossen werden, daß die
Warninformation vom unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug 38 stammt.
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Auch
bei dieser Variante ist es möglich, daß die Eigenidentifikation
nicht nur zusammen mit der Warninformation 34 gesendet
wird, sondern spontan, jeweils nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls. Wenn
auch diese Identifikationsmeldungen dann mit Angabe der Generationsnummer
an nachfolgende Fahrzeuge weitergeleitet werden, so lassen sich
die von einem Fahrzeug empfangenen Kennungen anhand der Generationsnummern
in eine Reihenfolge bringen, die der Reihenfolge der vorausfahrenden Fahrzeuge
entspricht, und es kann für jedes dieser Fahrzeuge die
entsprechende Eigenidentifikation (Kennung) gespeichert werden.
Wenn dann von irgendeinem der Fahrzeuge eine echte Kollisionswarnung
eintrifft, läßt sich anhand der Kennung abschätzen,
wo in der Kolonne sich das sendende Fahrzeug befindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3941402
A1 [0002]
- - DE 102005008715 [0005]