DE4214817C2 - Verfahren zur Anzeige der geschwindigkeitsbedingten Gefahrenträchtigkeit der Fahrsituation eines Fahrzeugs, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Anzeige der geschwindigkeitsbedingten Gefahrenträchtigkeit der Fahrsituation eines Fahrzeugs, und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige der
geschwindigkeitsbedingten Gefahrenträchtigkeit der Fahr
situation eines Fahrzeugs, und Vorrichtung zur Durch
führung des Verfahrens gemäß der Gattung der Ansprüche
1 und 2.
Bei wachsender Verkehrsdichte vermehrt sich ereignende
Massenkarambolagen von aufeinanderfolgenden Fahrzeugen
infolge zu geringer Folgeabstände oder zu hoher Geschwin
digkeit bei schlechter Sicht verdeutlichen den Bedarf an
einer einfachen und sicheren Anzeige der Gefahrenträchtig
keit der Fahrsituation eines Fahrzeugs.
Aus der DE 38 10 840 C1 ist ein optisches System zur
Sichtweitenbestimmung und Ableitung eines Alarms in
Abhängigkeit vom aktuellen Sehvermögen des Fahrzeug
führers und der Fahrsituation bekannt. Dabei geht es
darum, daß Sicherheitseinrichtungen im Fahrzeug opti
mal ansprechen sollen, wenn eine unter Einbezug einer
berechneten physikalische Sichtweite ermittel- und be
rechenbare physiologische Sehleistung (= fahrerspezi
fische Realsichtweite) unter aktuellen Fahrbedingun
gen nicht mehr ausreichend ist.
Die DE 88 14 389 U1 beschreibt eine Anzeige bei einer
Brennkraftmaschine, die sich eines Schwellbalkensymbols
und einer davon abgesetzten Leuchtdiodenreihe bedient,
um unterschiedliche Gemisch- und Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine darzustellen.
Bislang fehlt jedoch eine einfache und sichere Anzeige
der Gefahrenträchtigkeit der Fahrsituation eines Fahr
zeugs, die den spezifischen Wahrnehmungsbedürfnissen
im Massenverkehr gerecht wird und die damit eine we
sentliche Grundvoraussetzung für eine hohe Akzeptanz
im motorisierten Verkehr erfüllt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur An
zeige der geschwindigkeitsbedingten Gefahrenträchtigkeit
der Fahrsituation eines Fahrzeugs sowie eine Anzeigevor
richtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen,
welche die vorerwähnte Voraussetzung erfüllen.
Diese Aufgabe wird zum einen bei einem gattungsgemäßen
Verfahren und zum anderen bei einer Anzeigevorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens mit den kennzeichnenden
Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 2 gelöst.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt der Kerngedanke
zugrunde, kontinuierlich einen Gefährdungsgrad zu defi
nieren bzw. ermitteln bzw. zu berechnen und dem Führer
eines Fahrzeugs anzuzeigen, und zwar unabhängig davon,
ob der Führer sein Fahrzeug als Folgefahrzeug zu dicht
auf ein Frontfahrzeug oder sonstiges Hindernis auffährt
(Abstandsproblematik) oder zu schnell im Nebel fährt
(Sichtweitenproblematik).
Die hierfür erforderlichen Signale werden von Fahrzeug-
Umfeld-Sensoren, beispielsweise von einem Abstandswarn-
oder -erfassungsradar und einem Infrarot-Sichtweiten-Meß
system gewonnen und zusammen mit Fahrzeug-Zustandssignalen
von einem Sicherheitsrechner ausgewertet. Dieser Rechner
trifft aufgrund seiner spezifischen Programmierung für den
jeweils aktuellen Fahrzustand die Feststellung und/oder
Entscheidung, welcher Gefährdungsgrad augenblicklich über
wiegt und bringt den jeweils gefährlichsten Zustand auf
einem Display zur Anzeige. Über dieses erfolgt die kog
nitive Vermittlung des Fernliegens oder der Nähe eines
Gefahrenzustandes mittels kontinuierlicher analoger bzw.
quasi-analoger und insoweit trendgetreuer Anzeige.
Im Detail wird von einem Radarsensor der Abstand am zum
Frontfahrzeug bzw. Hindernis und die diesbezügliche Rela
tivgeschwindigkeit vrel und von einem Infrarot-Sichtwei
tenmeßsystem ein repräsentativer Wert für die momentane
Sichtweite asw und von einem Eigengeschwindigkeitsgeber
die Eigengeschwindigkeit veig und von einem Lenkwinkel
geber der Lenkwinkel βL ermittelt und aus diesen Werten
dann eine näherungsrelevante "Differenz zum Sicherheits
abstand" DELTA a als Funktion des Augenblicksabstandes
am, der Eigengeschwindigkeit veig, der Reaktionszeit τ
des Fahrzeugführers, der Verzögerung b des Fahrzeugs und
dem Lenkwinkel βL und eine sichtweitenrelevante "Differenz
zur noch sicheren Geschwindigkeit" DELTA v als Funktion
von der ermittelten Sichtweite asw, der Eigengeschwindig
keit veig, der Reaktionszeit τ des Fahrzeugführers, der
Verzögerung b des Fahrzeugs ermittelt.
In einem folgenden Schritt wird aus diesen zwei Werten
der jeweils kleinere, d. h. die sicherheitskritischere
Differenz ohne Wissen und Zutun des Fahrzeugführers
automatisch ausgewählt und dem Fahrzeugführer in einem
weiteren Schritt über eine Anzeige vermittelt.
Wesentlich dabei ist, daß der Fahrzeugführer keine Kennt
nis darüber erlangt, ob die momentane Anzeige aus einer
Abstands- oder aus einer Sichtweitenmessung bzw. -bewer
tung resultiert, er also nur über das Maß der augenblick
lichen Gefährlichkeit oder Ungefährlichkeit seiner Fahr
situation informiert wird, so daß er durch Anpassen bzw.
Zurücknahme der Geschwindigkeit in jedem der beiden Fälle
den Gefahrenabstand bzw. die Sicherheit auf das erforder
liche Maß bringen bzw. vergrößern kann.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens weist ein Anzeigesymbol in Form eines/r
auslenkbaren Zeigers bzw. Marke in welcher Form auch immer
(z. B. in Form eines Farb- oder Leuchtbalkens etc.) auf,
das über eine von einer weitaus ausreichenden und insoweit
positiven bis zu einer in gefährlichem Maße zu kleinen
und insoweit negativen Differenz DELTA zur augenblick
lich gerade noch als ungefährlich anzusehenden Geschwin
digkeit reichenden Bereichsskala auslenkbar ist. Die Ska
la weist dabei z. B. die sehr einfache Form zweier um 180°
verdreht und spitzwinklig sich berührender Dreiecksflä
chen auf, wobei deren Berührpunkt die Position besagten
Anzeigesymbols bei gefahrloser Höchstgeschwindigkeit des
Fahrzeugs markiert. Vorzugsweise sind diese Flächen mit
unterschiedlichen Signalfarben angelegt, so daß das An
zeigesymbol bei Nichtausnutzung der gefahrlos maximal
fahrbaren Geschwindigkeit z. B. im Bereich einer grünen
und bei zu hoher und deshalb eine Gefahr involvierender
Geschwindigkeit im Bereich einer roten Dreiecksfläche
steht bzw. sich bewegt.
Alles in allem leistet die Erfindung somit die Diskri
mination einer Gefahrensituation und deren Darstellung
unter maximaler Informationsreduktion in kognitiv opti
maler Weise so, daß der kontinuierliche Wahrnehmungs
prozeß in einer den Fahrzeugführer geringstmöglich be
lastenden Weise stattfinden kann, so daß er größtmög
liche Akzeptanz beim Fahrzeugführer findet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbei
spiel der Anzeigevorrichtung zur Durchführung desselben
sind in der Zeichnung veranschaulicht und werden nachfol
gend erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfin
dungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
Gemäß Fig. 1 werden in einem ersten Verfahrensschritt
A einerseits vermittels eines Radargerätes die Größen
am = gemessener Abstand zum Frontfahrzeug bzw. Hindernis
vrel = gemessene Relativgeschwindigkeit zwischen Folgefahrzeug und Frontfahrzeug bzw. Hin dernis
und vermittels einer Infrarot-Sichtweitenmeßeinrichtung die Größe
asw = gemessene Sichtweite
gewonnen (Fahrzeugumfeldgrößen).
am = gemessener Abstand zum Frontfahrzeug bzw. Hindernis
vrel = gemessene Relativgeschwindigkeit zwischen Folgefahrzeug und Frontfahrzeug bzw. Hin dernis
und vermittels einer Infrarot-Sichtweitenmeßeinrichtung die Größe
asw = gemessene Sichtweite
gewonnen (Fahrzeugumfeldgrößen).
Andererseits werden in diesem Schritt auch noch von
einem Geschwindigkeitsgeber und einem Lenkwinkelgeber
die Größen
veig = Eigengeschwindigkeit
βL = Lenkwinkel
erfaßt und bereitgestellt (Fahrzeugzustandsgrößen).
veig = Eigengeschwindigkeit
βL = Lenkwinkel
erfaßt und bereitgestellt (Fahrzeugzustandsgrößen).
In einem zweiten Schritt B wird in einem Sicherheits
rechner zunächst der Sicherheitsabstand as zwischen
Folgefahrzeug und Frontfahrzeug bzw. Fronthindernis
berechnet und eine erste Differenz
DELTA a = (am - as)
als = f (am, vrel, veig, τ, b, βL) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs aus veig
βL = Lenkwinkel
gebildet, wobei DELTA a insoweit ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Einhaltung oder Nichteinhaltung eines gefahr losen Folgeabstands zu einem Frontfahrzeug bzw. Hindernis und insoweit für eine ggf. vergrößerbare oder zu ver ringernde Augenblicksgeschwindigkeit veig des Fahrzeugs ist,
und des weiteren in Abhängigkeit von der gemessenen Sicht weite asw eine noch sicher fahrbare Geschwindigkeit vsw berechnet und eine zweite Differenz
DELTA v = (veig - vsw)
als = f (asw, veig, τ, b) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs
gebildet, wobei DELTA v insoweit ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Unter- oder Überschreitung der sichtweitenab hängig noch gefahrlos bzw. sicher fahrbaren Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
DELTA a = (am - as)
als = f (am, vrel, veig, τ, b, βL) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs aus veig
βL = Lenkwinkel
gebildet, wobei DELTA a insoweit ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Einhaltung oder Nichteinhaltung eines gefahr losen Folgeabstands zu einem Frontfahrzeug bzw. Hindernis und insoweit für eine ggf. vergrößerbare oder zu ver ringernde Augenblicksgeschwindigkeit veig des Fahrzeugs ist,
und des weiteren in Abhängigkeit von der gemessenen Sicht weite asw eine noch sicher fahrbare Geschwindigkeit vsw berechnet und eine zweite Differenz
DELTA v = (veig - vsw)
als = f (asw, veig, τ, b) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs
gebildet, wobei DELTA v insoweit ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Unter- oder Überschreitung der sichtweitenab hängig noch gefahrlos bzw. sicher fahrbaren Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
In einem dritten Schritt C wird aus den beiden aktuellen
Werten DELTA a und DELTA v der jeweils sicherheitskriti
schere, d. h. der kleinere bzw. negativere Wert automa
tisch ausgewählt.
In einem vierten Schritt D wird dieser ausgewählte Wert
zur An- und Aussteuerung einer Gefahrenabstands- und
-trächtigkeitsanzeige herangezogen in der Weise, daß
diese Anzeige sowohl die graduelle Differenz der Momen
tangeschwindigkeit von der aktuell noch sicheren Geschwin
digkeit als auch das aktuelle Gefährdungs- bzw. Gefahren
freiheitsmaß in symbolischer Proportion erkennbar macht.
Die Fig. 2 erläutert die bevorzugte Ausbildung einer
Anzeigevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Sie weist ein Anzeigesymbol in Form einer auslenkbaren
Marke 10 in beliebiger Realisierungsform auf. Es kann
sich dabei um einen herkömmlichen Zeiger, eine Flüssig
kristallmaske oder ein Flüssigkristallsymbol, eine
Leuchtfläche mit konstanter oder veränderbarer Leucht
farbe, eines von einer Mehrzahl von in Reihe aufeinan
derfolgenden und von einer Mehrzahl von ansteuerbaren
Lichtemittern (z. B. LEDs) mit Licht beaufschlagbaren
Lichtaustrittsfenstern oder -zonen zur Darstellung z. B.
eines Leucht- bzw. Farbbalkens etc. handeln.
Diese Marke ist über eine Bereichsskala hinweg auslenk
bar, letztwelche sich von einem bei weitem ausreichenden
(und insoweit positiven) bis zu einer in gefährlichem
Maße zu kleinen (und insoweit negativen) Differenz DELTA
a, v zum augenblicklich noch als ungefährlich anzusehen
den Fahrzustand erstreckt. Die Bereichsskala hat dabei
vorzugsweise die sehr einfache Form eines Schwellbal
kens in Form zweier um 180° gegeneinander verdreht sich
spitzwinklig berührender Dreiecksflächen 11 und 12, wo
bei der Berührpunkt derselben die Position 13 besagter
Anzeigemarke 10 bei (noch) sicher fahrbarer Geschwindig
keit des Fahrzeugs symbolisiert.
Vorzugsweise sind die (pfeilförmig) gegeneinanderweisenden
Flächen 11 und 12 des Schwellbalkens mit unterschiedlichen
Signalfarben angelegt, so daß die Marke 10 bei Nichtaus
nutzung der sicher fahrbaren Geschwindigkeit z. B. im Be
reich der linken und z. B. grün ausgeführten Fläche 11 und
bei nicht mehr sicher fahrbarer und insoweit zu hoher
Geschwindigkeit im Bereich der rechten und z. B. roten
Fläche 12 steht bzw. sich bewegt.
Die von der Mitte nach außen hin jeweils zunehmende
Breite des Schwellbalkens ist dabei ein für den Fahr
zeugführer ausreichendes und kognitiv gut umsetzbares
Maß für die Gefahrenferne bzw. Gefahrenträchtigkeit, je
nachdem, bei welcher Breite der Schwellbalken von der
Marke 10 geschnitten oder markiert wird. Zugleich gibt
das Maß der Links- oder Rechtsablage der Marke 10 bezüg
lich der Neutralposition 13 - entsprechend der noch sicher
fahrbaren Geschwindigkeit - die Möglichkeit und den Grad
der Vergrößerbarkeit bzw. der erforderlichen Verringerung
der Momentangeschwindigkeit an, und zwar erwähntermaßen
ohne Hinweis darauf, ob die Anzeige momentan auf der Basis
einer Auswertung des Folgeabstands zu einem Frontfahrzeug
oder Hindernis oder auf der Basis einer Auswertung der
Sichtweite als momentan sicherheitskritischerer Umfeld
größe erfolgt.
Die Anzeige kann dadurch verfeinert werden, daß die
Marke 10 über der linken Skalenfläche 11 deren Farbe und
über der rechten Skalenfläche 12 deren Farbe annimmt,
und/oder daß die Marke bei zu weiter Auslenkung nach
rechts (z. B. über eine Alarmgrenze hinaus) im Bereich
der eine gefahrenträchtige Fahrsituation versinnbild
lichenden Skalenfläche 12 zu blinken oder blitzen
beginnt.
Die Erfindung umfaßt weiter, daß das Licht einer
selbstleuchtenden Marke im Falle seiner Taktung
eine besondere Signalfarbe annimmt, die sich von
der Lichtfarbei bei dauerndem Leuchten der Marke
unterscheidet.
Claims (5)
1. Verfahren zur Anzeige der Gefahrenträchtigkeit der
Fahrsituation eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug mit
Mitteln ausgerüstet ist, um ein vorausfahrendes Front
fahrzeug festzustellen und den Abstand zwischen beiden
Fahrzeugen und deren Relativgeschwindigkeit in Bezug
aufeinander sowie die aktuelle Sichtweite zu erfassen,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
In einem ersten Verfahrensschritt (A) werden erfaßt
In einem ersten Verfahrensschritt (A) werden erfaßt
- - die Eigengeschwindigkeit (veig) und der Lenk winkel (βL) des Fahrzeugs;
- - mittels Mikrowellen-Radar der Abstand zum Front fahrzeug bzw. Hindernis (am), die Relativgeschwin digkeit zwischen Folgefahrzeug und Frontfahrzeug bzw. Hindernis (vrel) - so vorhanden -, und
- - mittels Infrarotlicht die aktuelle Sichtweite (asw);
in einem zweiten Schritt (B) wird
- - auf der Basis der Mikrowellenmessung der Sicher
heitsabstand as zwischen Folgefahrzeug und Front
fahrzeug bzw. Fronthindernis berechnet und eine
erste Differenz
DELTA a = (am - as)
als = f (am, vrel, veig, τ, b, βL) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs aus veig
βL = Lenkwinkel
gebildet, wobei DELTA a ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Einhaltung oder Nichteinhaltung eines gefahr losen Folgeabstands zu einem Frontfahrzeug bzw. Hindernis und insoweit für eine ggf. vergrößerbare oder zu verringernde Augenblicksgeschwindigkeit veig des Fahrzeugs ist, und - - auf der Basis der Infrarotlichtmessung in Abhängig
keit von der gemessenen Sichtweite asw eine noch
sichere Höchstgeschwindigkeit vsw berechnet und
eine zweite Differenz
DELTA v = (veig - vsw)
als = f (asw, veig, τ, b) mit
τ = Reaktionszeit des Fahrzeugführers
b = Verzögerung des Fahrzeugs aus veig
gebildet, wobei DELTA v ein vorzeichenbehaftetes Maß für die Unter- oder Überschreitung der sicht weitenabhängig gefahrlosen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist;
in einem dritten Schritt (C) wird
- - aus dem aktuellen Wert DELTA a aus der Radarmes sung und dem aktuellen Wert DELTA v aus der Infra rotlichtmessung der sicherheitskritischere, d. h. der kleinere bzw. negativere Wert ausgewählt, und
in einem vierten Schritt (D) wird
- - der ausgewählte Wert zur An- und Aussteuerung einer Gefahrenabstands- und -trächtigkeitsanzeige herange zogen in der Weise, daß diese Anzeige sowohl die gra duelle Differenz der Momentangeschwindigkeit von der aktuell noch sicheren Geschwindigkeit als auch das aktuelle Gefährdungs- bzw. Gefahrenfreiheitsmaß in symbolischer Proportion erkennbar macht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende weitere
Schritte:
- - zur Anzeige der graduellen Differenz der Momentange schwindigkeit von der aktuell noch sicheren Geschwindig keit und des aktuellen Gefährdungs- bzw. Gefahrenfrei heitsmaßes wird eine in Abhängigkeit von dem aktuell aus gewählten DELTA-Wert über einer Bereichsskala auslenkbare Marke (10) ausgelenkt, wobei die Bereichsskala von einer bei weitem ausreichenden (positiven) bis zu einer in gefährlichem Maße zu kleinen (negativen) Differenz DELTA a bzw. DELTA v zum/zur augenblicklich noch siche ren Fahrzustand bzw. Fahrgeschwindigkeit sich erstreckt und die Form eines Schwellenbalkens, bestehend aus zwei um 180° gegeneinander verdreht sich spitzwinklig berüh renden Dreiecksflächen (11, 12), aufweist;
- - der Position (13) der Marke (10) in der Mitte zwi schen den Dreiecksflächen wird die (noch) sicher fahr bare Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet.
Priority Applications (5)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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ID=6458203
Family Applications (1)
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