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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem manuellen und automatischen Fahrmodus, bei dem beim Wechsel vom manuellen zum automatischen Fahrmodus eine Fußbetätigungsvorrichtung und/oder eine Ablagefläche relativ zueinander bewegt werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Fußbetätigungsvorrichtung, einer Ablagefläche und Mitteln zur Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und Ablagefläche relativ zueinander.
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Es sind Fahrzeuge bekannt, die in der Lage sind teilautomatisch oder automatisch zu fahren. In diesem Fall wird das Fahrzeug zumindest teilweise nicht mehr vom Fahrer geführt. Steuerungssysteme im Fahrzeug oder in der Umgebung übernehmen die Fahrzeugführung. Hierbei ist der Fahrer nicht mehr mit der Kontrolle des Fahrzeugs beschäftigt, sondern kann die Zeit für andere Aktivitäten nutzen. Diese können von Schlafen und Relaxen über Lesen oder die Beschäftigung mit digitalen Medien reichen. Bei diesen Aktivitäten sollte es der Fahrer möglichst bequem haben. Hier wäre es zum Beispiel vorteilhaft, wenn der Fahrer seine Füße ausstrecken kann und dabei keine Pedale oder andere Betätigungsvorrichtungen den Fußraum des Fahrers im Fahrzeug einschränken.
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Die Erfindung hat daher das Ziel, den Komfort des Fahrers eines Fahrzeugs zu optimieren und seine Bewegungsfreiheit zu erhöhen, während sich das Fahrzeug im automatischen Fahrmodus befindet.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Fahrzeugs, welches in einem manuellen und automatischen Fahrmodus betrieben werden kann. Das Fahrzeug verfügt über mindestens eine Fußbetätigungsvorrichtung, wie ein Pedal, welches im manuellen Fahrmodus aus einer Ebene einer Ablagefläche hervorsteht und von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigbar ist. Ein Wechsel vom manuellen Fahrmodus in den automatischen Fahrmodus wird erfasst und daraufhin die Fußbetätigungsvorrichtung und/oder die Ablagefläche relativ zueinander bewegt, so dass die Fußbetätigungsvorrichtung und die Ablagefläche eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bilden oder die Ablagefläche eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bildet und die Fußbetätigungsvorrichtung von der Ebene der Ablagefläche überdeckt wird.
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Der Fahrer kann nun im automatischen Fahrmodus seine Füße bequem abstellen, da die durchgehende Ebene für den Fahrer eine ausreichend große und flache Ablage für seine Füße bietet. Zudem behindert die Fußbetätigungsvorrichtung den Fahrer nicht und er kann seine Beine ausstrecken.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Fußbetätigungsvorrichtung und eine Ablagefläche. Zusätzlich sind Mittel für eine relative Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder der Ablagefläche zueinander vorgesehen. Diese Bewegung hat das Ziel, dass die Fußbetätigungsvorrichtung und die Ablagefläche eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bilden oder die Ablagefläche eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bildet und die Fußbetätigungsvorrichtung durch die Ebene der Ablagefläche überdeckt wird.
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Bei einem manuellen Fahrmodus liegt die Fahrzeugführung bei dem Fahrer selbst. Der Fahrer übernimmt also die manuelle Steuerung des Fahrzeugs. Dagegen handelt es sich bei einem automatischen Fahrmodus des Fahrzeugs um einen Zustand, bei der die Fahrzeugführung zumindest teilweise durch Steuersysteme im Fahrzeug geregelt wird. Beispielsweise kann die Steuerung der Lenkung oder der Bremse durch die entsprechenden Steuergeräte des Fahrzeugs erfolgen. Bei einem automatischen Fahrmodus gemäß der Erfindung werden die Funktionen, die durch die Fußbetätigungsvorrichtung bedient werden, von Steuersystemen des Fahrzeugs geregelt. Zum Beispiel ist eine Übernahme der Brems- und Antriebsfunktion durch das Fahrzeug denkbar.
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Die Fußbetätigungsvorrichtung tritt im manuellen Fahrmodus aus der Ebene der Ablagefläche hervor und ist durch den Fahrer betätigbar. Das heißt, dem Fahrer ist es möglich, die Fußbetätigungsvorrichtung mit dem Fuß zu betätigen. In Fahrzeuglängsrichtung kann sich die Ablagefläche hinter der Fußbetätigungsvorrichtung befinden. Dies entspricht dem weitverbreiteten Aufbau einer Pedalerie im Fahrzeug, bei der das Pedal in den Fußraum hervorsteht und bei der Bedienung das Pedal in Richtung Ablagefläche bewegt wird. Die Ablagefläche bildet in diesen Fall vorzugsweise den Abschluss des Fußraums des Fahrzeugs zum Motorraum. Denkbar ist aber auch eine separate Ablagefläche, die über eine weitere Fläche zur Abgrenzung des Fußraumes angeordnet ist. Die Ablagefläche kann auch im manuellen Fahrmodus in Fahrzeughochrichtung über der Fußbetätigungsvorrichtung angeordnet sein.
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Bei Wechsel vom manuellen in den automatischen Fahrmodus erfolgt eine Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder der Ablagefläche relativ zueinander, wodurch eine im Wesentlichen durchgehende Ebene gebildet wird. Eine solche Bewegung kann translatorisch erfolgen oder durch eine Rotation. Dabei ist es möglich, dass sich nur die Fußbetätigungsvorrichtung oder Ablagefläche bewegen und das jeweils andere Bauteil an seiner Position verharrt. Ebenfalls ist eine gemeinsame Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und Ablagefläche denkbar. Befindet sich die Fußbetätigungsvorrichtung in Fahrzeuglängsrichtung vor der Ablagefläche, kann die Fußbetätigungsvorrichtung zum Beispiel durch eine Drehbewegung in Richtung Ablagefläche verschwenkt werden. Möglich ist auch, dass die Ablagefläche in Richtung Fußbetätigungsvorrichtung verschoben wird, so dass die Fußbetätigungsvorrichtung und Ablagefläche eine durchgehende Ebene bilden. Liegt die Ablagefläche in Fahrzeughochrichtung über der Fußbetätigungsvorrichtung ist eine Rotation der Ablagefläche möglich, so dass die Ablagefläche über die Fußbetätigungsvorrichtung verschwenkt wird und selbst die durchgehende Ebene bildet.
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Wird die durchgehende Ebene durch die Fußbetätigungsvorrichtung und Ablagefläche gebildet, verfügt die Ablagefläche vorzugsweise über Ausnehmungen, die im Wesentlichen dem Querschnitt der Fußbetätigungsvorrichtung entsprechen. Auf dieser Weise kann die Fußbetätigungsvorrichtung in die Ablagefläche bewegt werden und so eine durchgehende Ebene bilden. Wird die durchgehende Ebene durch die Ablagefläche selbst gebildet, sollte die Ablagefläche flach und ausreichend groß für die Füße des Fahrers ausgestaltet sein.
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Das Erfassen des Fahrmodus kann durch eine Steuereinheit im Fahrzeug erfolgen. Die Steuereinheit ist zu diesem Zweck vorzugsweise mit einer Bedieneinheit und/oder verschiedenen Steuergeräten des Fahrzeugs verbunden. Über die Bedieneinheit kann der Fahrer beispielsweise seinen Wunsch zum Wechsel des Fahrzeugs vom manuellen Modus in den automatischen Modus eingeben. Gleichzeitig kann die Bedieneinheit als Anzeigeeinheit dienen, um den Fahrer anzuzeigen, in welchem Fahrmodus sich das Fahrzeug befindet. Die Steuergeräte übernehmen die Steuerung verschiedener Fahrzeugsysteme, wie das Lenksystem oder Bremssystem, und regeln gegebenenfalls die Fahrzeugführung während des automatischen Fahrmodus. Die Steuereinheit erhält durch die Verbindung mit der Bedieneinheit und/oder den Steuersystemen die Information über den Fahrmodus. Auf diese Weise kann ein Wechsel vom manuellen in den automatischen Fahrmodus erfasst werden. Vorzugsweise steuert die Steuereinheit bei einem Wechsel des Fahrmodus die Fußbetätigungsvorrichtung und/oder Ablagefläche an, so dass diese relativ zueinander bewegt werden. Auch kann ein Steuergerät des Fahrzeugs direkt mit der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder der Ablagefläche verbunden sein und diese steuern.
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Erfolgt ein Wechsel vom automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus kehrt die Fußbetätigungsvorrichtung und/oder Ablagefläche in die Lage für den manuellen Fahrmodus zurück, bei der die Fußbetätigungsvorrichtung aus der Ebene der Ablagefläche hervortritt und die Fußbetätigungsvorrichtung wieder betätigbar ist. Dieser Wechsel zurück zum manuellen Fahrmodus ist bei einem Fahrzeug im normalen Betrieb durch den Fahrer vorhersehbar, so dass eine Übernahme der Fahrzeugführung unproblematisch verläuft. In dem Fall einer kritischen Fahrsituation oder Ausfall bzw. Fehlern von Fahrzeugfunktionen oder der Steuersysteme, muss eine Übernahme durch den Fahrer sowohl zügig als auch intuitiv erfolgen. Zu diesem Zweck sollte die Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder der Ablagefläche in die Lage für den manuellen Fahrmodus in einer kurzen Zeitspanne erfolgen. Die Mittel zur Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder Ablagefläche müssen dementsprechend ausgestaltet sein. Zur Überwachung der Steuersysteme und Fahrzeugfunktionen kann die Steuereinheit dienen oder eine separate Überwachungseinheit ist vorgesehen.
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Zusätzlich zur Anpassung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder Ablagefläche im automatischen Fahrmodus ist eine weitere Komfortverbesserung für den Fahrer denkbar, indem der Fahrersitz in eine bequeme Position verstellt wird. Diese Position kann entsprechend der Anpassung der Fußbetätigungsvorrichtung und/oder der Ablagefläche verändert werden. Beispielsweise wird der Sitz in Fahrzeuglängsrichtung solange verschoben, bis die Beinfreiheit des Fahrers optimal gegenüber der durchgehenden Ebene eingestellt ist. Vorzugsweise wird zusätzlich die Lehne des Sitzes in eine Position verschwenkt, in der sich der Fahrer gut entspannen kann. Besonders bevorzugt erfolgt diese Verstellung des Sitzes automatisch beim Wechsel vom manuellen Fahrmodus in den automatischen Fahrmodus.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert:
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1a und 1b zeigen einen Ausschnitt eines Fahrzeuginnenraums mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2a und 2b zeigen einen Ausschnitt eines Fahrzeuginnenraums mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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3a–3e zeigen Ausschnitte eines Fahrzeuginnenraums mit einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1a ist der Ausschnitt eines Fahrzeuginnenraums dargestellt. Eine Fußbetätigungsvorrichtung 1 in Form eines Pedals ist an dem Fahrzeugaufbau 3 angeordnet. In Fahrzeuglängsrichtung FL hinter der Fußbetätigungsvorrichtung 1 liegt eine Ablagefläche 2.
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Das Fahrzeug befindet sich in einem manuellen Fahrmodus während die Fußbetätigungsvorrichtung 1 aus einer Ebene der Ablagefläche E hervorsteht. Auf diese Weise ist die Fußbetätigungsvorrichtung 1 betätigtbar. Das heißt ein Fahrer des Fahrzeugs kann die Fußbetätigungsvorrichtung 1 erreichen und gemäß ihrer Funktion betätigen. Bei einem Wechsel des Fahrmodus in den automatischen Fahrmodus wird dieser durch eine Steuereinheit des Fahrzeugs erfasst. Bei einem Wechsel steuert die Steuereinheit die Fußbetätigungsvorrichtung 1 derart, dass die Fußbetätigungsvorrichtung 1 relativ zur Ablagefläche 2 automatisch bewegt wird. Die Fußbetätigungsvorrichtung 1´ bildet nach dieser Bewegung mit der Ablagefläche 2 im Wesentlichen in einer durchgehenden Ebene. Die Bewegung erfolgt in Form einer Verschiebung. Als Mittel zu Realisierung dieser Verschiebung dient eine Schiene 5, in welchen das Ende 5 der Fußbetätigungsvorrichtung 1 entlanggleiten kann.
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1b zeigt eine ähnliche Ausgestaltung mit der Fußbetätigungsvorrichtung 1 und der Ablagefläche 2. Im Gegensatz zur Ausführung in 1b ist das Ende 5 der Fußbetätigungsvorrichtung 1 mit dem Fahrzeugaufbau 3 durch ein Drehgelenk 6 verbunden. Erfolgt ein Wechsel vom manuellen in den automatischen Fahrmodus, schwenkt die Fußbetätigungsvorrichtung 1 um das Drehgelenk 6 in Richtung der Ablagefläche 2. Die Fußbetätigungsvorrichtung 1 steht nach der Schwenkbewegung in Kontakt mit der Ablagefläche 2 und bildet eine im Wesentlichen durchgehende Ebene.
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Alternativ dazu ist es möglich, die Ablagefläche 2´ mit einem Drehgelenk 6´ als Mittel für die Bewegung der Ablagefläche 2´ mit dem Fahrzeugaufbau 3 zu koppeln, siehe 1c. In diesem Fall liegt die Ablagefläche 2´ an den Fahrzeugaufbau 3 im manuellen Fahrmodus an. Das heißt, in Fahrzeughochrichtung FH ist die Ablagefläche 2´ über der Fußbetätigungsvorrichtung 1 angeordnet. Beim Wechsel in den automatischen Fahrmodus schwenk die Ablagefläche 2´ in Richtung Fußbetätigungsvorrichtung 1 und überdeckt die Fußbetätigungsvorrichtung 1. Die Ablagefläche 2´ bildet somit eine durchgehende Ebene.
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Der Fahrer kann somit im automatischen Fahrmodus seine Füße bequem im Fußraum des Fahrzeugs abstellen. Die Fußbetätigungsvorrichtung 1´ und die Ablagefläche 2 oder die Ablagefläche 2´ bilden eine flache und ausreichend große Ebene, so dass der Komfort für den Fahrer deutlich erhöht wird. Zudem sind sowohl Mittel zur Bewegung in Form einer Schiene 4 als auch in Form eines Drehgelenk 6, 6´ zur Bewegung der Fußbetätigungsvorrichtung 1, 1´ und/oder Ablagefläche 2, 2´ einfach in der Ausgestaltung. Damit sind die Konstruktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kostengünstig in der Herstellung und zuverlässig im Betrieb.
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Die 2a und 2b zeigen eine alternative Ausführungsform eines Fahrzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Fußbetätigungsvorrichtung 10 ist an einen nicht dargestellten Fahrzeugaufbau befestigt. Ein Bodenbereich 70 verfügt über eine Anschlagfläche für die Fußbetätigungsvorrichtung 10. Am Bodenbereich wiederum ist eine Ablagefläche 20 angeordnet, welche über ein Drehgelenk 60 mit dem Bodenbereich verbunden ist. Im manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs, gezeigt in 2a, liegt die Ablagefläche 20 in Fahrzeughochrichtung FH unter der Fußbetätigungsvorrichtung 10. Die Fußbetätigungsvorrichtung 10 tritt somit aus der Ebene E, in welche die Ablagefläche 20 liegt, hervor. Die Ablagefläche 20 befindet sich in diesem Fall in einer Ausbuchtung 71 des Bodenbereichs. In der Folge ist diese im manuellen Fahrmodus unauffällig für den Fahrer und behindert Ihn nicht bei der Betätigung der Fußbetätigungsvorrichtung und der Führung des Fahrzeugs.
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Bei einem Wechsel in den automatischen Fahrmodus des Fahrzeugs bewegt sich die Ablagefläche 20 um das Drehgelenk 60 in Richtung Fußbetätigungsvorrichtung 10. Diese Schenkbewegung schließt ab, wenn die Ablagefläche 20 sich auf einer Höhe mit der Fußbetätigungsvorrichtung 10 befindet und so eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bildet. Auf dieser durchgehenden Ebene kann dann der Fahrer während der Fahrt im automatischen Fahrmodus seine Füße abstellen. Auch behindert dem Fahrer die Fußbetätigungsvorrichtung 10 nicht. Die Schwenkbewegung wird mit Hilfe einer Stellvorrichtung 80, beispielsweise ein Elektromotor, automatisch realisiert. Dafür kann die Stellvorrichtung 80 mit einer Steuereinheit des Fahrzeugs verbunden sein. Erfasst die Steuereinheit einen Wechsel vom manuellen in den automatischen Fahrmodus, gibt die Steuereinheit ein Signal an die Stellvorrichtung 80. Daraufhin führt die Stellvorrichtung 80 die Ablagefläche 20 über das Drehgelenk 60, so dass diese eine Schwenkbewegung ausführen kann. Die Stellvorrichtung 80 und das Drehgelenk 60 dienen als Mittel für die Bewegung der Ablagefläche 20.
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Bei einem Wechsel vom automatischen zurück in den manuellen Fahrmodus, wird die Ablagefläche 20 in die Ausgangslage zurückgeführt. Die Ablagefläche 20 ist wieder im Bodenbereich 70 angeordnet und der Fahrer kann die Fahrzeugführung übernehmen. Registriert die Steuereinheit des Fahrzeugs eine Fehlfunktion von Steuersystemen, welche die Fahrzeugführung im automatischen Fahrmodus übernehmen, oder andere kritischen Störungen, ist ein zügiger Wechsel vom automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus notwendig. In diesen Fall muss die Fußbetätigungsvorrichtung 10 schnell zugänglich und betätigbar für den Fahrer sein. Dies wird mit der Ausführungsform gemäß 2a und b verwirklicht. Die Ablagefläche 20 fällt beispielsweise in einem solchen Fall aufgrund der Schwerkraft in Richtung Bodenbereich 60 und die Fußbetätigungsvorrichtung 10 ist wieder zugänglich. Es ist auch denkbar, das in dieser Notsituation, ein leichter Druck durch den Fahrer mit seinen Füßen ausreicht und die Ablagefläche 20 bewegt sich von der Fußbetätigungsvorrichtung 10 in Richtung Bodenbereich 70. Die schnelle Anpassung an den Wechsel vom automatischen Fahrmodus in den manuellen ist somit zuverlässig gewährleistet und die zügige Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrer gesichert.
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In den 3a–3e wird eine weitere Ausführungsform aufgezeigt. Gemäß 3a und b befindet sich eine Fußbetätigungsvorrichtung 100 im manuellen Fahrmodus in Fahrzeughochrichtung FH oberhalb eines Bodenbereichs 700 des Fahrzeugs und einer Ablagefläche 200. Die Fußbetätigungsvorrichtung 100 ist somit durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigtbar. Die Ablagefläche 200 verfügt über ein Gleitelement 210. Der Bodenbereich 700 verfügt wiederum über eine Schiene 710. Das Gleitelement 210 und die Schiene 710 greifen ineinander und dienen als Mittel für eine translatorische Bewegung der Ablagefläche 200. Zum Antrieb des Gleitelements 210 ist eine Stellvorrichtung 800 in Form eines Antriebs vorgesehen. Die Fußbetätigungsvorrichtung 100 bildet zusammen mit einer weiteren Fußbetätigungsvorrichtung 100´ eine Pedalerie, siehe 3b, welche eine Draufsicht der 3a darstellt ist.
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In den 3c und d ist die Ablagefläche 200 im automatischen Fahrmodus verdeutlicht. Nach dem Wechsel in den automatischen Fahrmodus gleitet das Gleitelement 210 in der Schiene 710 in Fahrzeuglängsrichtung FL nach vorne mit Hilfe der Stellvorrichtung 800 bis sich die Ablagefläche 200 mit der Fußbetätigungsvorrichtung 100 auf eine Höhe befindet. Auf diese Weise kann die Fußbetätigungsvorrichtung 100 und Fußbetätigungsvorrichtung 100´ mit der Ablagefläche 200 eine im Wesentlichen durchgehende Ebene bilden. In der Draufsicht von 3d ist dies gezeigt.
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Im automatischen Fahrmodus kann die Ablagefläche 200 eine weitere Position einnehmen, verdeutlicht in 3e. Dabei bewegt sich die Ablagefläche 200 in Fahrzeuglängsrichtung FL weiter nach vorn. Die Ablagefläche 200 verdeckt in diesen Fall einen Teil Fußbetätigungsvorrichtung 100 und Fußbetätigungsvorrichtung 100´. Die Fußbetätigungsvorrichtung 100 wird also durch die Ebene E der Ablagefläche 200 überdeckt. Die Ablagefläche 200 selbst bildet somit eine durchgehende Ebene, auf welche der Fahrer seine Füße abstellen kann. In der Folge ist somit denkbar, den Abstand der durchgehenden Ebene zum Fahrer einzustellen. Dem Fahrer ist es so möglich, entsprechend seinen Wünschen die durchgehende Ebene anzupassen, so dass er seine Füße bequem lagern kann.
