Titel

Verfahren und Vorrichtung zur frühzeitigen Warnung anderer Verkehrsteilnehmer Stand der Technik

Zum Warnen anderer Verkehrsteilnehmer bei der Verzögerung des eigenen Fahrzeugs ist die Verwendung eines leuchtenden Bremslichts die

Standardmethode. Erweiterungen hierzu sind die Modifikation als blinkende Bremsleuchte oder die zusätzliche Verwendung der Warnblinkanlage, wenn es sich um sehr große Verzögerungen handelt. Gemeinsam haben diese Methoden, dass andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere der rückwärtige Verkehr, erst gewarnt werden, wenn das eigene Fahrzeug tatsächlich verzögert wird.

Fahrerassistenzsysteme unterstützen heutzutage den Fahrer in vielen Varianten. Auch Systeme zur Kollisionsvermeidung durch Notmanöver, wie der

Notbremsassistent, verbreiten sich zunehmend. Diese Notbremsassistenten verwenden mit Beginn der Notverzögerung die Bremsleuchte zum Warnen anderer Verkehrsteilnehmer. Auch die Verwendung einer blinkenden

Bremsleuchte zum Anzeigen einer starken Verzögerung findet hierbei

Anwendung. Bei der Auslegung von Notbremsassistenten wird typischerweise die Geschwindigkeitsreduktion durch das Assistenzsystem auf einen maximalen Wert von z.B. 35 km/h limitiert.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe einer Warninformation und Durchführung eines fahrerunabhängigen Notmanövers bei einem Kraftfahrzeug, enthaltend die Schritte

Detektion einer bevorstehenden Gefahrensituation, Ausgabe einer Warninformation bei einer bevorstehenden Gefahrensituation und

fahrerunabhängige Durchführung des Notmanövers (105) zeitlich nach der

Ausgabe der Warninformation.

Dadurch, dass eine Warninformation bereits zeitlich vor der Durchführung des Notmanövers erfolgt, kann sich jeder Empfänger dieser Warn Information bereits auf ein mit großer Wahrscheinlichkeit erfolgendes Notmanöver einstellen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kritikalität der bevorstehenden Gefahrensituation durch eine erste Kritikalitätsgröße bewertet wird,

die Warninformation ausgegeben wird, wenn ein erster die Kritikalität der Gefahrensituation kennzeichnender Schwellenwert durch die erste

Kritikalitätsgröße erreicht wird,

das fahrerunabhängige Notmanöver durchgeführt wird, wenn anschließend ein zweiter die Kritikalität der Gefahrensituation kennzeichnender

Schwellenwert durch eine zweite Kritikalitätsgröße erreicht wird und/oder ein Zeitintervall vorgegebener Länge verstrichen ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch

eine Bewertung der Kritikalität der bevorstehenden Gefahrensituation durch eine Kritikalitätsgröße,

eine Ausgabe der Warninformation, wenn ein erster die Kritikalität der Gefahrensituation kennzeichnender Schwellenwert durch die

Kritikalitätsgröße erreicht wird,

eine fahrerunabhängige Durchführung des Notmanövers, wenn anschließend ein zweiter die Kritikalität der Gefahrensituation kennzeichnender

Schwellenwert durch die Kritikalitätsgröße erreicht wird,

wobei der zweite Schwellenwert eine höhere Kritikalität der Gefahrensituation kennzeichnet als der erste Schwellenwert.

Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich bei der ersten und zweiten

Kritikalitätsgröße um dieselbe physikalische Größe, d.h. um dieselbe

Kritikalitätsgröße. Durch die Verwendung zweier unterschiedlicher

Schwellenwerte für dieselbe Kritikalitätsgröße wird sichergestellt, dass die Warnung zeitlich vor dem Notmanöver erfolgt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Warninformation um ein für andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbares visuelles Signal handelt. Dies erlaubt den Verkehrsteilnehmern im Verkehrsumfeld die frühzeitige Einleitung von Sicherheitsmaßnahmen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Gefahrensituation um eine möglicherweise bevorstehende Kollision handelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich dem fahrerunabhängigen Notmanöver um eine Notbremsung oder um ein Ausweichmanöver handelt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die bevorstehende Gefahrensituation mittels einer Umfeldsensorik detektiert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Notbremsung der nachfolgende Verkehr mittels eines visuellen Signals gewarnt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das visuelle Signal mittels der Bremsleuchten oder der Warnblinkanlage erzeugt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Ausweichmanövers der entgegenkommende Verkehr mittels eines visuellen Signals gewarnt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das visuelle Signal mittels der Frontscheinwerfer oder der Warnblinkanlage erzeugt wird. In den letztgenannten Ausgestaltungen wird auf die im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Signalgeber Bremsleuchten, Warnblinkanlage und

Frontscheinwerfer zurückgegriffen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösebedingungen für die Ausgabe der Warninformation und die

Durchführung des Notmanövers an unterschiedliche physikalische Größen geknüpft sind. Beispielsweise werden Schwellenwerterreichungen

unterschiedlicher physikalischer Größen für die Ausgabe der Warninformation und die Durchführung des Notmanövers abgefragt.

Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestaltet sind. Unter den Mitteln sind dabei insbesondere Speichermittel zu verstehen, welche den Programmcode der erfindungsgemäßen Verfahren enthalten.

Die Zeichnung umfasst Fig. 1.

Fig. 1 zeigt den Ablauf einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Unfälle mit Heckaufprall stellen einen signifikanten Anteil am Unfallgeschehen dar. Diese entstehen häufig aufgrund überhöhter Geschwindigkeit und verspäteter Wahrnehmung anderer vorausfahrender Verkehrsteilnehmer. Neben dem Fahrer des unfallverursachenden Fahrzeugs kann auch das vorausfahrende Fahrzeug einen Beitrag zur Unfallvermeidung leisten, beispielsweise durch frühzeitiges Anzeigen von bevorstehenden Notmanövern. Durch eine damit verbundene erhöhte Aufmerksamkeit anderer Verkehrsteilnehmer kann das Unfallrisiko gesenkt werden.

Diese Problematik lässt sich auf weitere Verkehrssituationen ausweiten.

Beispielsweise kann durch die Warnung anderer Verkehrsteilnehmer bei bevorstehendem Ausscheren oder Ausweichen die Aufmerksamkeit auf das ausscherende Fahrzeug gelenkt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit welchem bei Gefahrensituationen die Aufmerksamkeit anderer Verkehrsteilnehmer früher auf das eigene Fahrzeug gelenkt werden kann.

Hierdurch ist eine Senkung des Unfallrisikos möglich.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Warnen anderer Verkehrsteilnehmer bei einer Gefahrensituation, welche durch ein bald anstehendes Notmanöver des eigenen Fahrzeugs entsteht bzw. entstehen kann. Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Verwendung von bereits im Fahrzeug vorhandener Hardware. Es besteht also keine Notwendigkeit von Car-to-Car- Kommunikationsmethoden, um andere Verkehrsteilnehmer zu warnen. Die Warnung wird dabei nicht erst mit Beginn eines Notmanövers ausgelöst, sondern sie wird schon vor Manöverbeginn eingeleitet. Die Notmanöver werden insbesondere durch aktiv in die Fahrdynamik eingreifende

Fahrerassistenzsysteme wie z. B. Notbremssysteme oder Ausweichassistenten ausgeführt.

Der Ablauf des Verfahrens umfasst dabei zwei Schritte. In Schritt 1 wird ein bevorstehendes oder mit großer Wahrscheinlichkeit bevorstehendes Notmanöver erkannt. In Schritt 2 erfolgt eine Warnung anderer Verkehrsteilnehmer vor Manöverbeginn. Nach dieser Warnung erfolgt dann falls noch erforderlich das Notmanöver

Verfahrensschritt 1:

Insbesondere bei aktiv eingreifenden Fahrerassistenzsystemen kann die

Erkennung eines bevorstehenden Manövers dadurch realisiert werden, dass ein vorhandenes Auslösekriterium derart angepasst wird, dass das angepasste

Auslösekriterium zeitlich bereits vor dem eigentlichen Auslösekriterium erfüllt wird. An dem Beispiel eines Notbremsassistenten kann dies durch die

Auslöseschwelle anhand der TTC-Zeit erfolgen. Dabei bedeutet TTC "Time to Collision" und steht für das bis zu einer Kollision verbleibende Zeitintervall. Wird eine Notbremsung bei einer TTC von z.B. ls ausgelöst, so kann z.B. als

Kriterium zur Erkennung einer baldigen Notbremsung ein Wert größer als ls, z.B. 1,3 Sekunden, gewählt werden. Dies ist auf andere Assistenzsysteme wie beispielsweise Ausweichassistenten erweiterbar. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung einer separaten Methode zur Bestimmung des Warnzeitpunkts anderer Verkehrsteilnehmer, beispielsweise die Berechnung eine Time-to-Brake oder einer Time-to-Steer. Hierzu können je nach Ausführung Umfeldsensorik und/oder fahrzeuginterne Meßgrößen und/oder Car-to-X-Kommunikation verwendet werden. Dabei bedeutet der Begriff der "Car-to-X-Kommunikation" die Kommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem beliebigen weiteren

Kommunikationsteilnehmer, bei dem es sich z.B. um ein Fremdfahrzeug, einen externen Rechner oder eine Verkehrsleitzentrale handeln kann. Unter dem Begriff "Time-to-Brake" wird dabei die Zeitdauer verstanden, die verbleibt, um eine bevorstehende Kollision durch ein Bremsmanöver noch zu verhindern. Analog beschreibt der Begriff "Time-to-Steer" die Zeitdauer, welche verbleibt, um eine bevorstehende Kollision durch ein Lenkmanöver noch zu verhindern. Eine weitere Ausführung des Verfahrens ist die Erkennung eines

bevorstehenden Notmanövers, ohne dass ein aktives Fahrerassistenzsystem in die Fahrzeugdynamik eingreift. Wird beispielsweise eine Gefahrensituation z. B. mittels einer Umfeldsensorik erkannt und eine Fahrerreaktion wie z.B. eine starke Bremsung ist absehbar bzw. wahrscheinlich, dann kann diese Information für das Verfahren genutzt werden. Hierzu zählen Verfahren wie z.B. ein

Hilfsbremsassistent, welcher anhand der Bremspedalbetätigung des Fahrers auf Notsituationen schließt.

In den bisher aufgeführten Ausprägungen ist implizit auch der Fall enthalten, dass ein aktives Fahrerassistenzsystem, z.B. ein Notbremssystem, ein Manöver plant, die Auslöseschwelle für die Warnung anderer Verkehrsteilnehmer erreicht wird, dann aber der Fahrer das Manöver selbst startet oder ein anderes

Manöver selbst durchführt. Es ist zu erwähnen, dass es sich in diesem Fall nicht um eine Fehlauslösung des Warnsystems handelt, da auch hierbei ein bevorstehendes Notmanövers, nämlich eines Notmanövers des Fahrers, korrekt erkannt wurde.

Verfahrensschritt 2:

Die Warnung anderer Verkehrsteilnehmer erfolgt vorzugsweise über

Beleuchtungseinrichtungen des Fahrzeugs, z.B. Bremsleuchten, Warnblinker oder Frontscheinwerfer. In weiteren Ausführungen ist auch eine Warnung über nachträglich oder zusätzlich an das Fahrzeug angebrachte visuelle Signalgeber möglich. In weiteren Ausführungen sind zudem andere Methoden zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer möglich, beispielsweise ein akustisches Signal oder eine Kombination eines akustischen und eines visuellen Signals.

Weitere Warnmethoden sind durch Car-to-Car-Kommunikation oder in

Kombination mit Car-to-Car-Kommunikation möglich. Die Verwendung von "Cloud Computing" ist ebenfalls möglich. Hierzu können andere

Verkehrsteilnehmer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oder mobile

Endgeräte visuell und/oder akustisch und/oder haptisch gewarnt werden. Die Warnung kann z.B. auf dem Kombi-Instrument eines Fahrzeugs ausgegeben werden.

Eine weitere Ausführung umfasst die Kombination des Systems mit

Informationen über andere Verkehrsteilnehmer. Ist beispielsweise über

Umfeldsensorik oder Car-to-Car-Kommunikation bekannt, dass sich ein Lkw anstelle eines Pkw hinter dem eigenen Fahrzeug befindet, dann kann die Warnung sowie der Warnzeitpunkt entsprechend angepasst bzw. modifiziert werden.

Der erfindungsgemäße frühe Warnzeitpunkt hat Einfluss auf die Reaktionszeit der anderen Verkehrsteilnehmer. Dies lässt sich in zwei Fälle unterteilen, welche im folgenden näher erläutert werden:

die Aufmerksamkeit der anderen Verkehrsteilnehmer wird vor dem eigentlichen Eintreten eines Ereignisses auf das entsprechende Fahrzeug gelenkt. Dadurch verkürzt sich die anschließende Zeit, die benötigt wird, um auf ein eintretendes Ereignis zu reagieren. Die wirksame Reaktionszeit wird somit verkürzt.

der andere Verkehrsteilnehmer reagiert z.B. durch Bremsen direkt auf die Warnung, ohne das Eintreten eines Ereignisses abzuwarten. Dies geschieht dann entsprechend der Reaktionszeit, d.h. der Zeit zwischen Warnung und Reaktion des anderen Verkehrsteilnehmers, entweder vor, zeitgleich oder nach dem Eintreten des Ereignisses. In jedem Fall ist die wirksame

Reaktionszeit, d.h. die Zeit zwischen dem Eintritt des Ereignisses und der Reaktion des anderen Verkehrsteilnehmers, kleiner als ohne die frühe Warnung.

Die wirksame Reaktionszeit, welche für die anderen Verkehrsteilnehmer angenommen werden kann, verkürzt sich somit im Vergleich zu Systemen ohne dem in der Erfindung beschriebenen Verfahren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Beispielen erläutert: Beispiel 1: Notbremsassistent

Ein automatisches Notbremssystem ohne das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt einen maximalen Geschwindigkeitsabbau von 35 km/h. Da durch die vorliegende Erfindung andere Verkehrsteilnehmer bereits vorzeitig über die bevorstehende Notbremsung informiert werden, kann durch Anwendung der Erfindung ein höherer Geschwindigkeitsabbau des Notbremsassistenten zugelassen werden, ohne die Sicherheit eines Folgefahrzeugs insgesamt zu verschlechtern. Der zeitliche Ablauf einer Ausprägung der Erfindung sieht dabei z.B. folgendermaßen aus:

TTC = 2,0s: Die Umfeldsensorik erkennt eine möglicherweise drohende Kollision mit einem anderen Objekt. Der Fahrer hat jedoch noch ls Zeit, um diese durch selbständiges Handeln abzuwenden.

TTC=l,5s: Die drohende Kollision wird als gefährlich erkannt, da der Fahrer nicht reagiert.

TTC = 1,3s: Der rückwärtige Verkehr wird durch eine visuelle Anzeige z.B. mittels Bremsleuchte oder Warnblinkanlage gewarnt.

TTC = 1,0s: Das Notbremssystem löst eine Verzögerung aus.

Beispiel 2: Ausweichassistent

Der zeitliche Ablauf für einen Ausweichassistenten kann wie folgt ausgestaltet sein:

TTC = 1,5s: Die Umfeldsensorik erkennt eine möglicherweise drohende Kollision mit einem anderen Objekt. Der Fahrer hat jedoch noch ls Zeit, um diese durch selbständiges Handeln abzuwenden. TTC=l,3s: Die drohende Kollision wird als gefährlich erkannt, da der Fahrer nicht reagiert. Der Gegenverkehr wird durch eine visuelle Anzeige z.B. mittels

Warnblinkanlage, Frontscheinwerfer oder Lichthupe gewarnt.

TTC = 1,0s: Der Ausweichassistent führt ein Ausweichmanöver durch.

Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung auch der Fahrer des eigenen Fahrzeugs vorgewarnt werden, beispielsweise durch einen Bremsruck oder eine Teilbremsung.

Der Ablauf einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt. Das Verfahren beginnt in Block 100 mit der Detektion einer bevorstehenden Gefahrensituation. Anschließend wird in Block 101 eine die Kritikalität der bevorstehenden Gefahrensituation repräsentierende

Kritikalitätsgröße K ermittelt. In Block 102 wird danach überprüft, ob K einen Schwellenwert SW1 überschreitet. Ist dies nicht der Fall, dann wird zu Block 101 zurückgegangen. Ist K > SW1 jedoch erfüllt, dann wird anschließend in Block 103 eine Warninformation erzeugt und eine Umfeldwarnung ausgelöst. Steigt K noch weiter an und überschreitet in Block 104 den Schwellenwert SW2, dann wird in Block 105 ein fahrerunabhängiges Notmanöver eingeleitet. In Block 106 endet das Verfahren.

Im der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung wird davon ausgegangen, dass mit zunehmendem Wert von K die Situation umso kritischer wird. Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch Ausführungsformen, bei denen mit kleiner werdendem K die Situation umso kritischer wird. Beispielsweise bedeutet K = 10 eine völlig unkritische Situation, K = 0 bedeutet eine extrem kritische Situation und es werden die Schwellenwerte SW1 = 4 und SW2 = 2 gewählt. Dann wird die Warnung ausgelöst, wenn K < 4 erfüllt ist, das Notmanöver wird ausgelöst, wenn K < 2 ist.

Weiter wird in Fig.l von der Betrachtung einer einzigen Kritikalitätsgröße ausgegangen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Warnsignalausgabe und die Notmanöverdurchführung an unterschiedliche Größen und Bedingungen zu koppeln. Wichtig ist nur, dass die Warnsignalausgabe zeitlich vor dem Beginn des Notmanövers erfolgt. So sind auch Ausgestaltungen der Erfindung möglich, bei denen der zweite Schwellenwert die gleiche oder auch eine niedrigere Kritikalität als der erste Schwellenwert besitzt und auf das Erfülltsein einer zusätzlichen Bedingung gewartet wird. Diese zusätzliche Bedingung kann der Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer sein oder das Eintreten eines weiteren Ereignisse, z.B. dass die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet. Beispielsweise kann der erste Schwellenwert einer Kritikalität von 95% entsprechen. Der zweite Schwellenwert entspricht einer geringeren Kritikalität von nur 90%, aber zusätzlich muss ein Zeitintervall von 100 ms verstrichen sein, bevor das fahrerunabhängige Notmanöver durchgeführt wird.