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Die Erfindung betrifft ein System
und ein Verfahren zur Übermittlung
einer Information, insbesondere eines Verkehrsschildes, an ein Kraftfahrzeug. Hierbei
werden unter einem Kraftfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung
sämtliche
Arten von Fahrzeugen verstanden, die am Straßenverkehr teilnehmen können, also
insbesondere Autos, Motorräder,
Lastkraftwagen, etc. Die Erfindung kann auch Anwendung finden in
muskelkraftbetriebenen Fahrzeugen, wie z.B. Fahrrädern. Bevorzugtes
Anwendungsgebiet sind Automobile zur Personenbeförderung.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass
besonders die Fahrer von Kraftfahrzeugen im heutigen reizüberfluteten
Straßenverkehr überbeansprucht
werden, so dass die Wahrnehmung des Straßenverkehrs und hier besonders
der Verkehrsschilder nicht in ausreichendem Maße gewährleistet ist.
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Diese Reizüberflutung liegt zum einen
am Straßenverkehr
selbst, z.B. aufgrund einer sehr dichten Verkehrssituation oder
z.B. der Vielzahl verschiedener Verkehrschilder, die am Straßenrand
zum Teil in großer
Zahl und örtlich
dicht beieinander aufgestellt sind.
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Zum anderen liegt die Reizüberflutung
auch an den vielen technischen Möglichkeiten,
die dem Fahrer während
der Fahrt geboten werden, und die die Aufmerksamkeit eines Fahrers
zusätzlich
zum Straßenverkehr
beanspruchen, wie z.B. das mobile Telefonieren während der Fahrt, Bedienung
von Radios und Navigationssystemen, Multimediaanwendung z.B. im
mobilen Büro
oder auch schon das einfache Gespräch mit dem Beifahrer.
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So ergibt sich z.B. häufig die
Situation, dass man an einem Verkehrsschild vorbeifährt, sich
aber nicht genau darüber
bewusst ist, welches Schild man gerade wegen eines Aufmerksamkeitsdefizits
wahrgenommen hat. Diese Situation ergibt sich z.B. auf Autobahnen,
wo man häufig
nicht sicher ist, welche Geschwindigkeitsbegrenzung zur Zeit gilt,
oder ob eine zuvor wahrgenommene Begrenzung schon wieder aufgehoben
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
System und Verfahren bereitzustellen, mit dem zum einen ein vorhandenes
Aufmerksamkeitsdefizit ausgeglichen werden kann, und welches bevorzugt
einen steuernden und/oder regelnden Eingriff in den Betrieb eines Fahrzeuges
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
System gelöst,
das wenigstens eine erste Sende-/Empfangseinheit umfasst, die mobil
in einem Kraftfahrzeug mitführbar
oder mitgeführt
ist und wenigstens eine zweite Sende-/Empfangseinheit umfasst, die
stationär
im Straßenverkehr,
bevorzugt an einem Verkehrsschild oder in dessen Umgebung anbringbar
oder angeordnet ist.
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Ein solches System ermöglicht es,
eine Information, z.B. die eines Verkehrsschildes über eine Geschwindigkeitsbegrenzung,
die Aufhebung der Begrenzung, einen Standorthinweis etc. durch eine Kommunikation
zwischen den Sende-/Empfangseinheiten in ein Kraftfahrzeug zu übertragen.
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Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass
zum Aussenden der Information, z.B. eines Verkehrsschildes, zumindest
eine Sendeeinheit, bevorzugt auch eine Empfangseinheit stationär im Straßenverkehr,
bevorzugt an einem Verkehrsschild oder in dessen Umgebung, angeordnet
ist.
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So kann in einer einfachen Ausführung eine Sendeeinheit
kontinuierlich die Information z.B. eines Verkehrsschildes aussenden,
die dann von einem vorbeifahrenden Kraftfahrzeug empfangen werden kann.
Um einen sicheren ungestörten
Empfang zu gewährleisten
kann es weiterhin vorgesehen sein, dass der wirksame Sendebereich
auf eine begrenzte Umgebung von z.B. wenigen Metern um den Standort
der Sende-/Empfangseinheit, z.B. das Verkehrsschild begrenzt ist.
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Hierdurch kann eine Überlagerung
von örtlich
nacheinanderfolgenden Sende-/Empfangseinheiten,
z.B. an Schildern, deren Informationsinhalt sich widersprechen würde, vermieden
werden, z.B. bei einer Geschwindigkeitsbegrenzung und einer darauffolgenden
Aufhebung der Begrenzung.
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Ein Dauerbetrieb einer Sendeeinheit
z.B. an einem Verkehrsschild kann vermieden werden, wenn gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung eine Aussendung der Information nur erfolgt,
wenn ein Kraftfahrzeug vorbeifährt.
Dies kann bevorzugt so erfolgen, dass mittels einer Sende-/Empfangseinheit
eine Information z.B. über
ein Verkehrsschild an die Sende-/Empfangseinheit eines Kraftfahrzeuges
erst auf eine Anforderung dieser Sende-/Empfangseinheit des KFZ übermittelbar
ist.
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So kann z.B. die wenigstens eine
in einem Kraftfahrzeug vorgesehene erste Sende-/Empfangseinheit
ein Signal aussenden, welches von der wenigstens einen zweiten stationären Sende-/Empfangseinheit
empfangen wird und diese Einheit veranlasst eine gegebenenfalls
codierte Information, z.B. eines Verkehrsschildes, an eine Sende-/Empfangseinheit
des Kraftfahrzeuges zurückzusenden.
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Die Übertragung der Signale bzw.
der Information kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen,
z.B. optisch, akustisch (z.B. Ultraschall) oder bevorzugt elektromagnetisch,
da bei der letztgenannten Alternative ein Sichtkontakt zwischen
dem Kraftfahrzeug und der stationären Sende-/Empfangseinheit
nicht notwendig bestehen muss. Eine solche Situation kann sich z.B.
ergeben bei einer optischen Abschattung eines Kraftfahrzeuges durch
ein daneben fahrendes weiteres Kraftfahrzeug.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße System
ein Transpondersystem umfasst.
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Ein solches Transpondersystem kann
ein sogenanntes Radio-Frequenz-Identifikations
System (RFID) ausbilden, welches in seiner Anwendung z.B. als Diebstahlwarnanlage
zur Sicherung von Waren in Kaufhäusern
bekannt ist.
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Ein solches RFID-System umfasst üblicherweise
eine Sende-/Empfangseinheit, die in der vorliegenden Erfindung im
Kraftfahrzeug mitgeführt
wird und eine sogenannte elektronische Marke, den Transponder, der
z.B. am Verkehrsschild oder in dessen Umgebung angeordnet ist.
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In der elektronischen Marke, dem
Transponder, kann eine Information gespeichert sein, z.B. eine Verkehrsschild-Information,
die an die Sende-/Empfangseinheit im Kraftfahrzeug übermittelt
werden kann. Besonders vorteilhaft bei solchen Transpondersystemen
ist es, dass der Transponder selbst passiv ausgebildet sein kann,
das heißt,
der Transponder hat keine eigene Stromversorgung, sondern bezieht
seine Energie aus der Sendeenergie der Sende-/Empfangseinheit des
Kraftfahrzeuges.
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Erfindungsgemäß kann das Verfahren zur Übermittlung
einer Information in ein insbesondere an einem Verkehrsschild vorbeifahrendes
Kraftfahrzeug derart ablaufen, dass von dem Kraftfahrzeug wenigstens
ein insbesondere elektromagnetisches Signal ausgesendet wird, welches
von einem an einem stationär
angeordneten Transponder empfangen wird, wobei der Transponder ein
insbesondere elektromagnetisches Signal mit einer Information, z.B. über ein
Verkehrsschild, aussendet, das vom Kraftfahrzeug empfangen wird.
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Diese Kommunikation findet dabei
ausschließlich
dann statt, wenn das vorbeifahrende Kraftfahrzeug in den Sende-/Empfangsbereich
des Transponders gelangt. Um einen genügend großen Kommunikationsabstand zwischen
dem Kraftfahrzeug und dem Transponder zu gewährleisten, können Weitbereichstransponder
eingesetzt werden, die rein magnetisch, elektromagnetisch im Hochfrequenzbereich
oder in einer Kombination aus beidem arbeiten. Hierdurch sind Reichweiten
von mehreren Metern, z.B. 2 Meter realisierbar.
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Insbesondere in Verbindung mit einem Transpondersystem
kann es vorgesehen sein, dass in einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl
von Sende-/Empfangseinheiten vorgesehen sind, die zur Abfrage vorbestimmter
Verkehrschild-Informationen vorgesehen sind, d.h. mit diesen Sende-/Empfangseinheiten
soll geprüft
werden, ob sich im Empfangsbereich ein Verkehrschild mit der fraglichen
Information befindet.
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So kann in einem Kraftfahrzeug eine
Vielzahl von Sende-/Empfangseinheiten vorgesehen sein, die jeweils
die Existenz einer bestimmten Geschwindigkeitsbegrenzung abfragen.
Hierzu senden z.B. Einheiten, die beispielsweise für die Geschwindigkeitsbegrenzungen 30, 50, 60, 70, 80, 100, 120 und
130 Kilometer pro Stunde vorgesehen sind, kontinuierlich Signale
aus. Kommt nun ein Verkehrsschild mit z.B. der Information einer
Geschwindigkeitsbegrenzung auf 100 km/h in den Empfangsbereich,
so empfängt der
dort angebrachte Transponder das Signal und sendet seine insbesondere
codierte Information über die
Geschwindigkeitsbegrenzung auf 100 km/h aus, die dann ausschließlich von
der einen zuständigen Sende-/Empfangseinheit
für diese
Information empfangen wird.
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Durch die obengenannten alternativen
Systeme kann ein Betrag zur Verkehrssicherheit geleistet werden.
Alle gemeinsam haben den Vorteil, dass eine Information z.B. eines
Verkehrsschildes, insbesondere auf Anforderung durch ein vorbeifahrendes Kraftfahrzeug
an dieses bzw. eine oder mehrere darin vorgesehene Sende-/Empfangseinheit übertragen
werden kann. Diese übertragene
Information kann dann weiter im Kraftfahrzeug ausgewertet werden.
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In einer bevorzugten Ausführung ist
es vorgesehen, dass eine übermittelte
Information zur Steuerung/Regelung eines Kraftfahrzeug-Betriebes, insbesondere
einer Geschwindigkeitsregelung, eingesetzt wird.
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Viele Fahrzeuge sind heute mit einem
sogenannten Tempomat ausgestattet, der es ermöglicht, eine konstante Geschwindigkeit
des Fahrzeuges zu halten. Ein solcher Tempomat kann eingesetzt werden
in Verbindung mit dem obenbeschriebenen System und Verfahren, indem
einer Tempomat-Regelung eines Fahrzeuges die Information z.B. des
Verkehrschildes zur Verfügung
gestellt wird.
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Das bedeutet, dass beim Vorbeifahren
eines Kraftfahrzeuges an einem Verkehrsschild zur Geschwindigkeitsbegrenzung
automatisch die erlaubte Höchstgeschwindigkeit
in den Tempomat übernommen
wird und auch ausgewählt
wird, wenn der Tempomat aktiviert ist. Hierbei kann es vorgesehen
sein, dass die Übernahme
der erlaubten Höchstgeschwindigkeit
in die Geschwindigkeitsregelung des Tempomates nur übernommen
wird, wenn das Fahrzeug momentan schneller als erlaubt fährt, so
dass eine von außen
hervorgerufene Beschleunigung des Fahrzeuges vermieden wird.
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Vorteilhaft an einem solchen System
ist, dass es bevorzugt nur eine Empfehlung darstellt und jederzeit
durch einen Eingriff des Fahrers außer Kraft gesetzt werden kann.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass
ein Fahren schneller als erlaubt durch das erfindungsgemäße System
unterbunden wird, wenn eine Regeleinheit im Kraftfahrzeug eine Beschleunigung über die
zugelassene Höchstgeschwindigkeit
verhindert. Hierdurch wäre
ein hoheitsrechtlicher Eingriff in den Straßenverkehr möglich, der
Geschwindigkeitskontrollen in Gebieten einer Geschwindigkeitsbegrenzung überflüssig machen
würde.
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In einer Weiterbildung oder Alternative
kann es auch vorgesehen sein, die Information, die z.B. von einem
Verkehrschild an ein Kraftfahrzeug übermittelt wurde, im Kraftfahrzeug
anzuzeigen. Dies kann akustisch oder optisch oder andere geeignete Weise
erfolgen.
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Beispielsweise kann immer die aktuell
gültige
Geschwindigkeitsbegrenzung im Armaturenbrett eines Fahrzeuges angezeigt
werden z.B. durch eine einfache Textinformation oder auch durch
die grafische Wiedergabe des betreffenden Verkehrsschildes oder
es kann ein Warnsignal gegeben werden. Hierdurch wird vermieden,
dass beispielsweise die Information einer Geschwindigkeitsbegrenzung,
z.B. auf einer Autobahn durch eine Unaufmerksamkeit des Fahrers
verloren geht und nicht beachtet wird.
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Ebenso lassen sich alle anderen möglichen Informationen,
die z.B. von einem Verkehrsschild repräsentiert werden im Kraftfahrzeug
zur Anzeige bringen, z.B. das Vorliegen einer Einbahnstrasse, welches
auch eine Warnung hervorrufen kann, wenn man in falscher Richtung
fährt.
Es kann also auch verkehrswidriges Verhalten durch eine Anzeige
im Fahrzeug angemahnt bzw. darauf aufmerksam gemacht werden. Weiterhin
können
z.B. Ortsdurchfahrten im Kraftfahrzeug angezeigt werden, so dass
ein Fahrer immer weiß,
wo er sich aktuell befindet, wodurch auch eine zumindest grobe Navigation
ermöglicht
wird.
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Grundsätzlich sind die Informationen,
die an ein Kraftfahrzeug übermittelbar
sind nicht auf solche von Verkehrschildern beschränkt. Auch
können
die Sende- /Empfangseinheiten,
insbesondere Transponder irgendwo stationär im Straßenverlauf angeordnet werden
und bei Vorbeifahrt eines Kraftfahrzeuges Ihre gespeicherte Information
an das Kraftfahrzeug übersenden.
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Hierdurch ergeben sich Möglichkeiten
auch andere für
einen Fahrer eines Kraftfahrzeuges interessante Informationen an
ein Kraftfahrzeug zu übermitteln
und gegebenenfalls auszuwerten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Informationen, die in der stationären Sende-/Empfangseinheit
vorgehalten werden variabel, bzw. von außen programmierbar sind. Damit
können
an ein Kraftfahrzeug auch aktuelle Meldungen, z.B. Stauinformationen übermittelt werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
betreffend eine Geschwindigkeitsregelung ist in der nachfolgenden
Abbildung dargestellt.
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Z.B. auf einer Autobahn sind hintereinander z.B.
in einem Baustellenbereich Geschwindigkeitsbegrenzungen vorgesehen,
die nacheinander durch Verkehrsschilder angezeigt werden. Die Geschwindigkeitsbegrenzung
erfolgt vor der Baustelle zunächst
auf 100 km/h, in der Baustelle auf 80 km/h und nach der Baustelle
wird die Begrenzung wieder aufgehoben.
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Jedes der einer solchen Geschwindigkeitsbegrenzung
zugeordneten Verkehrsschilder umfasst einen Transponder, auf dem
eine insbesondere codierte Information über die angezeigte Geschwindigkeitsbegrenzung
gespeichert ist.
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Fährt
nun ein Kraftfahrzeug an dem ersten Schild vorbei, so empfängt der
dort angeordnete Transponder 1 über seine Antenne 2 ein
Signal, welches von einer Sende-/Empfangseinheit 10 im
Kraftfahrzeug über
die Antenne 14 ausgesendet wird.
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Aus diesem Signal bezieht der Transponder seine
Energie und sendet eine Information über die vorliegende Geschwindigkeitsbegrenzung,
die wiederum über
die Antenne 14 von der Sende-/Empfangseinheit 10 empfangen
wird.
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Die Information wird einer Vergleichseinheit 11 zur
Verfügung
gestellt, welche die von einem Tempomat 20 durch Kommunikation 12 übermittelte Ist-Geschwindigkeit
des Fahrzeuges mit der erlaubten Geschwindigkeit vergleicht. Aufgrund
dieses Vergleiches erfolgt eine Steuerung oder Regelung des Tempomates 20 über eine
Kommunikation 13, wobei die neue erlaubte Höchstgeschwindigkeit
in den Tempomat 20 übernommen
wird.
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Gleiches erfolgt, wenn das Kraftfahrzeug
an dem nächsten
Verkehrsschild vorbeifährt,
bis letztendlich eine Information übermittelt wird, dass die Geschwindigkeitsbegrenzung
aufgehoben ist.
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Durch einen gezielten Eingriff 40 von
außen kann
der Fahrer auch über
eine Einheit 30, welche das Gasgeben überwacht, den Tempomat 20 außer Funktion
setzen.
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So dass die Selbstbestimmung des
Fahrers durch das erfindungsgemäße System
und Verfahren nicht beeinflusst wird.