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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel, ein Fahrzeugassistenzsystem und ein Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen eines Fortbewegungsmittels mit Objekten.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen bekannt. Dabei wird zwischen passiven Systemen und aktiven Systemen unterschieden. Zu den passiven Systemen gehören Orientierungspunkte am Fahrzeug oder auf dem Parkplatz, welche die Orientierung, speziell das Erkennen der Fahrzeugposition, erleichtern. Bei höheren Lkw bspw. waren an den Enden der vorderen Stoßstange oder dem vorderen Kotflügel häufig flexible Peilstangen angebracht, deren Spitze der Fahrer als Orientierung nutzen konnte. Die Enden des Fahrzeugs selbst konnte er aus dem Führerhaus nicht sehen. Zu den aktiven Systemen gibt es aktuell zwei Messverfahren, die in Fahrzeugen eingesetzt werden. Unabhängig vom Messverfahren wird dem Fahrer die Distanz je nach Hersteller und Umfang entweder rein akustisch oder optisch und akustisch angezeigt. Die rein akustische Version signalisiert über schneller bis zum Dauerton werdende Warntöne die Distanz. Optisch-akustische-Systeme zeigen zunächst über LED-Anzeigen oder eine Grafik im Bildschirm optisch die Annäherung an ein Hindernis an und warnen bei sehr geringem Abstand zusätzlich akustisch mit schnellen Warntönen bis zum Dauerwarnton vor der „Gefahr“.
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Nachteilig ist, dass viele Fahrzeuge Meldungen über Tonsignale an den Fahrer übermitteln, u. a. auch Informationen vom Parksystem. Dabei tritt häufig das Problem auf, dass diese Informationen vom Fahrer oft nicht wahrgenommen werden können, da das Radio sehr laut eingestellt ist oder Lüftungsgeräusche die Informationen übertönen. Des Weiteren gibt es auch Personen mit Hörbeeinträchtigungen, die akustische Signale per se nur schlecht wahrnehmen können. Außerdem fühlen sich auch die anderen Fahrzeuginsassen von erzeugten Pfeiftönen des Parksystems gestört.
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Die
JP H7-165037A offenbart eine automatische Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug unter Verwendung eines Abstandsmessgeräts, sodass bei der Unterschreitung eines gesetzten Mindestabstandes, automatisch das Fahrzeug angehalten wird, selbst bei gedrücktem Gaspedal.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen eines Fortbewegungsmittels mit Objekten umfasst nachfolgende Schritte: Erfassen von Abständen zu den Objekten und im Ansprechen darauf Ansteuern eines Aktuators einer Pedalerie des Fortbewegungsmittels zur Erzeugung von haptischen Ausgaben an ein Fortbewegungsmittelführer.
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Vorzugsweise ist unter einem Objekt ein Hindernis zu verstehen, insbesondere ein Parkboller, eine Wand, Gegenstände, die sich auf der Straße oder im Parkbereich befinden, Personen oder andere Lebewesen. Unter einem Aktuator ist vorzugsweise ein Aktor zu verstehen, also ein Antriebselement. Vorzugsweise setzt der Aktuator elektrische Signale, z. B. von einem Steuerungscomputer ausgehende Befehle, in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen um und greift damit aktiv in den Antriebsprozess ein. In der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik bezeichnen Aktuatoren das signalwandlerbezogene Gegenstück zu den Sensoren und bilden die Stellglieder in einem Regelkreis. Sie setzen Signale einer Regelung in meist mechanische Arbeit um. Unter einem Fortbewegungsmittel wird vorzugsweise ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Pkw, Transporter, Lkw, ein motorisiertes Zweirad oder ähnlich verstanden. Unter einer haptischen Ausgabe ist eine haptische Wahrnehmung zu verstehen. Vorzugsweise ist die haptische Ausgabe eine Pulsation, die der Aktuator erzeugt. Mit anderen Worten ist die Pulsation eine Vibration. Dabei erfährt die Pedalerie des Fortbewegungsmittels die haptische Ausgabe als Pulsation bzw. Vibration, die durch den Aktuator ausgegeben werden. Die haptische Ausgabe wird über die Pedalerie des Fortbewegungsmittels an einen das Fortbewegungsmittel bedienenden Fuß ausgegeben und so an bzw. auf den Fortbewegungsmittelführer übertragen. Unter dem Fortbewegungsmittelführer wird ein Lenker oder Fahrer des Fortbewegungsmittels verstanden.
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Der Vorteil einer Rückmeldung von Abständen zu den Objekten über das Bremspedal bzw. das Gaspedal ist der, dass nur der Fahrer ein Feedback spürt und es keine Dauergeräusche im Fahrzeug gibt. Dies ist auch für Mitfahrer angenehmer, nicht nur für den Fahrer.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt werden die haptischen Ausgaben an das Brems- und/oder Gaspedal des Fortbewegungsmittels ausgegeben. Damit sind die haptischen Ausgaben entweder über das Bremspedal, das Gaspedal oder über beide Pedale ausgebbar. Hierdurch lassen sich Kollisionen beim Bremsen als auch beim Gas geben auf einfache Weise vermeiden.
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Vorzugsweise nimmt eine Intensität der haptischen Ausgaben zu, je weiter sich das Fahrzeug den Objekten nähert. Hierdurch wird dem Fortbewegungsmittelführer bewusst, ob und wann eine Kollision bevorsteht.
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Bevorzugt wird bei einer zunehmenden Intensität eine kürzere Frequenz der haptischen Ausgabe erzeugt. Alternativ erfolgt bei einer zunehmenden Intensität eine Erhöhung der Vibrationsstärke der haptischen Ausgabe. Damit werden zwei Möglichkeiten bereitgestellt, die haptischen Ausgaben zu intensivieren. Je intensiver die haptischen Ausgaben in ihrer Intensität zunehmen, desto eher steht eine Kollision des Fortbewegungsmittels bevor.
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Bevorzugt erfolgt zusätzlich zum Ansteuern ein Ausgeben von akustischen Ausgaben an den Fortbewegungsmittelführer. Hierdurch ist es dem Fortbewegungsmittelführer möglich, neben den haptischen Ausgaben auch akustische Ausgaben zu erhalten. Die rein akustische Ausgabe signalisiert über schneller bis zum Dauerton werdende Warntöne die Distanz.
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Vorzugsweise weist das Fortbewegungsmittel ein Automatikgetriebe auf. Durch das Vorsehen des Automatikgetriebes kann auf das Gaspedal verzichtet werden wobei nur das Bremspedal angesteuert wird, da beim Rangieren sowieso oft die Bremse leicht betätigt ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugassistenzsystem zum Betrieb eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Dabei umfasst das Fahrzeugassistenzsystem einen Dateneingang, eine Auswerteeinheit und einen Datenausgang. Der Dateneingang kann bspw. mit einem Sensor, einem Kommunikationssystem oder Ähnlichem verknüpft sein. Der Dateneingang kann bspw. einen Bus-Teilnehmer umfassen. Die Auswerteeinheit kann als programmierbarer Prozessor, Mikrocontroller und/oder als elektronisches Steuergerät ausgestaltet sein. Der Datenausgang ist vorgesehen, den Aktuator anzusteuern. Der Aktuator ist eingerichtet eine Pedalerie des Fortbewegungsmittels zur Erzeugung von haptischen Ausgaben anzusteuern. Der Dateneingang ist eingerichtet, in Verbindung mit der Auswerteeinheit Abstände zu Objekten zu erfassen. Der Datenausgang ist eingerichtet, im Ansprechen darauf, einen Aktuator einer Pedalerie des Fortbewegungsmittels zur Erzeugung von haptischen Ausgaben an einen Fortbewegungsmittelführer anzusteuern. Mit anderen Worten sind die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens derart ersichtlich in entsprechender Weise durch das erfindungsgemäße Fahrzeugassistenzsystem realisierbar, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Wie oben bereits erwähnt, kann die Pedalerie ein Brems- und/oder Gaspedal des Fortbewegungsmittels sein. Bevorzugt ist der Aktuator an einem Hebel zwischen dem Hebel und der Trittfläche oder im Bereich der Trittfläche des Brems- und/oder Gaspedals angeordnet. Durch das Vorsehen dieser drei Anordnungsmöglichkeiten lassen sich haptische Ausgaben auf einfache Weise an den Fortbewegungsmittelführer übertragen. Falls das Fortbewegungsmittel mit einem aktiven Simulator oder einem elektrohydraulischen Bremskraftverstärker ausgestattet sein sollte, so kann dieser anstelle eines Aktuators verwendet werden.
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Besonders bevorzugt ist der Datenausgang eingerichtet, zusätzlich zu einem Ansteuern des Aktuators akustische Ausgaben an den Fortbewegungsmittelführer auszugeben. Hierdurch kann neben der haptischen Ausgabe auch eine akustische Ausgabe an den Fortbewegungsmittelführer erfolgen.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel aufweisend das Fahrzeugassistenzsystem vorgeschlagen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Situation, in welcher ein Fortbewegungsmittel auf ein Objekt zukommt,
- 2a ein Bremspedal mit einem Aktuator,
- 2b ein alternatives Bremspedal mit dem Aktuator,
- 2c ein weiteres alternatives Bremspedal mit dem Aktuator und
- 3 ein Ablaufdiagramm zur Vermeidung von Kollisionen des Fortbewegungsmittels.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Fahrzeug 10 als Fortbewegungsmittel, in welchem ein Fortbewegungsmittelführer, nämlich ein Fahrer 15 unterwegs ist. Das Fahrzeug 10 nähert sich einem Hindernis 20. Das Hindernis 20 ist vorliegend ein Parkboller. Das Fahrzeug 10 weist Sensoren 16 und 26 auf. Die Sensoren 16 sind im Frontbereich und die Sensoren 26 im Heckbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet. Vorliegend wird nur auf die Sensoren 16 im Frontbereich Bezug genommen, wobei das Vorbringen hierzu auch auf die Sensoren 26 im Heckbereich des Fahrzeugs 10 zutrifft.
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Die Sensoren 16 sind mit einer Auswerteeinheit 17 des Fahrzeugs 10 verbunden. An die Auswerteeinheit 17 ist ein Datenausgang 18 angeschlossen der sich im Fahrzeugs 10 befindet. Die Sensoren 16 sind eingerichtet, in Verbindung mit der Auswerteeinheit 17 einen Abstand 25 zum Hindernis 20 zu erfassen. Der Datenausgang 18 ist eingerichtet, im Ansprechen darauf einen Aktuator 11, 12 einer Pedalerie 13, 14 des Fahrzeugs 10 zur Erzeugung von haptischen Ausgaben steuern. Der Fahrer 15 erfasst die haptischen Ausgaben in Form von Vibrationen über sein die Pedalerie 13,14 bedienendes Bein. Je weiter sich das Fahrzeug 10 dem Hindernis 20 nähert, desto kürzer ist eine Frequenz der Vibration oder desto höher ist eine Stärke der Vibration. Neben der Vibration kann eine Rückmeldung über Abstände 25 zum Hindernis 20 ergänzend auch akustisch erfolgen.
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2a zeigt ein Bremspedal 13. Das Bremspedal 13 weist einen Hebel 21 und eine Trittfläche 22 auf. Ein Aktuator 11 ist im Bereich des Hebels 21 angeordnet. Der Aktuator 11 ist als Rotationsmotor ausgebildet, der eine Unwucht aufweist. Je näher sich das Fahrzeug 10 am Hindernis 20 befindet, desto kürzer wird ein zeitlicher Abstand der Vibration oder desto höher ist die Vibrationsstärke des Aktuators 11.
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2b zeigt eine alternative Ausgestaltung des Bremspedals 13. Dabei ist der Aktuator 11 im Bereich der Trittfläche 22 angeordnet ist. Damit wird eine alternative Anordnung des Aktuators 11 ermöglicht.
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In 2c ist eine weitere alternative Ausgestaltung des Bremspedals 13 gezeigt. Dabei ist der Aktuator 11 zwischen dem Hebel 21 und der Trittfläche 22 des Bremspedals 13 angeordnet. Damit wird eine weitere alternative Anordnung des Aktuators 11 ermöglicht.
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Das in den 2a bis 2c zum Bremspedal 13 Gesagte gilt entsprechend auch für das Gaspedal 14.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm mit verschiedenen Schritten. Im Schritt 100 erfolgt ein Erfassen von Abständen zu Objekten. Im Ansprechen darauf erfolgt im Schritt 200 ein Ansteuern eines Aktuators einer Pedalerie des Fortbewegungsmittels zur Erzeugung von haptischen Ausgaben an den Fortbewegungsmittelführer. Im Schritt 300 erfolgt zusätzlich zum Schritt 200 ein Ausgeben von akustischen Ausgaben an den Fahrer.
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Durch das Vorsehen des Fortbewegungsmittels, des Fahrzeugassistenzsystems und des Verfahrens zur Vermeidung von Kollisionen eines Fortbewegungsmittels mit Objekten wird eine Möglichkeit geschaffen, eine Rückmeldung der Parksensoren alternativ oder zusätzlich über Vibrationen bzw. Pulsationen des Bremspedals bzw. des Gaspedals an den Fahrer zu übermitteln. Die Pulsationen werden mit abnehmendem Abstand zum Hindernis intensiviert. Dies kann durch einen kürzeren zeitlichen Abstand oder mit einer höheren Intensität dem Fahrer vermittelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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