DE102004003294A1 - Fahrzeug-Fahrassistent - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug-Fahrassistent umfasst ein Navigationssystem (1), das mit einer Auswerte- und Steuerelektronik (2) verbunden ist, die eine Warnsignaleinrichtung (3) ansteuert. Um Unfälle zu vermeiden, weist das Navigationssystem (1) einen Datenspeicher (4) mit Daten zur örtlich durchfahrbaren Fahrzeughöhe auf.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeug-Fahrassistenten mit einem Navigationssystem, das mit einer Auswerte- und Steuerelektronik verbunden ist, die eine Warnsignaleinrichtung ansteuert.
  • Es ist zunehmend üblich Kraftfahrzeuge mit einem Navigationssystem auszustatten, das gewöhnlich mit einer Warnsignaleinrichtung über eine Auswerte- und Steuerelektronik verbunden ist. Der Fahrer gibt bei Beginn der Fahrt über ein Tastenfeld ein Fahrziel ein. Erreicht der Fahrer je nach Auflösungsgenauigkeit des Navigationssystems innerhalb einer vorher definierten Nähe das Fahrziel, so wird ein akustisches und/oder visuelles Signal ausgegeben. Entfernt sich der Fahrer von dem Fahrziel unbeabsichtigt, so wird ein Warnsignal ausgegeben, das anzeigt, dass sich das Kraftfahrzeug wieder vom Fahrziel entfernt.
  • In der Praxis kommen immer wieder Kollisionsunfälle mit Kraftfahrzeugen vor, da die Fahrer die tatsächliche Fahrzeughöhe kurzzeitig vergessen haben oder im entscheidenden Augenblick sich nicht bewusst sind. Solche Unfälle treten sowohl beim Busverkehr als auch beim LKW-Verkehr sowie beim Pkw-Verkehr auf. Bei Pkws können sol che Unfälle insbesondere bei hohem Lastgepäck entstehen, wenn beispielsweise Fahrräder auf dem Dach transportiert werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeug-Fahrassistenten der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen und kostengünstigen Bauteilen aufgebaut ist, um Unfälle zu vermeiden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Navigationssystem einen Datenspeicher mit Daten zur örtlich durchfahrbaren Fahrzeughöhe aufweist.
  • Aufgrund einer zusätzlichen Wissensbasis im Datenspeicher eines Navigationssystems hinsichtlich der durchfahrbaren Höhe ist es möglich, rechtzeitig bei Annäherung an eine kritische Stelle, Warnsignale über die Warnsignaleinrichtung an den Fahrzeugfahrer abzugeben, um ihn auf die möglicherweise kritische Fahrsituation aufmerksam zu machen. Solche kritischen Stellen können Parkhäuser, Brücken und Garagen oder Unterstellplätze sein. Die maximale Passierhöhe dieser kritischen Stellen ist entweder bekannt, weil sie sehr oft angefahren werden und manuell eingespeichert sind, oder sie können aus dem zur Verfügung stehenden Kartenmaterial abgeschätzt werden, beispielsweise wird Parkhäusern und Garagen eine bestimmte Maximalhöhe zugewiesen. Die Auswerte- und Steuerelektronik findet dabei den richtigen Zeitpunkt, den Fahrer auf eine solche Situation vorzubereiten. Die Warnung darf nämlich nicht zu früh erfolgen, so dass der Fahrer bei Erreichen der kritischen Stelle die Warnung bereits vergessen hat und auch nicht zu spät erfolgen, so dass der Fahrer die kritische Stelle bereits erreicht hat, bevor er das Warnsignal identifizieren und entsprechend reagieren kann. Insbesondere ist bei der Bestimmung des richti gen Zeitpunktes zur Warnung des Fahrers zu beachten, dass das Navigationssystem z. B. in Parkhäusern, Garagen bzw. Unterstellplätzen häufig kein Ortssignal empfängt, weshalb bei einem häufigen Anfahren dieser Orte entsprechende Positions- und/oder Höhendaten zur rechtzeitigen Warnung des Fahrers manuell in den Datenspeicher eingespeichert werden können.
  • Die Auswerte- und Steuerelektronik kann bei Eingabe des Fahrziels nach einer kurzen Auswertezeit den Fahrer sofort auf die kritischen Stellen vor der Fahrt hinweisen. Der Fahrer kann sich alternativ Routen ansehen und dann sogar eine Routenauswahl nach dem Gesichtspunkt der Fahrzeughöhe treffen.
  • Zweckmäßigerweise weist das Navigationssystem einen weiteren Datenspeicher auf, in dem die tatsächliche Fahrzeughöhe eingespeichert ist. Vorteil einer solchen Ausführungsform ist eine flexible Anpassung des Navigationssystems an die aktuelle tatsächliche Fahrzeughöhe. Diese kann differieren. Beispielsweise kann ein PKW einen Dachgepäckträger unterschiedlicher Höhe aufweisen. Bei einem Fahrradtransport ist die Gesamtfahrzeughöhe deutlich höher als bei einer Skibox. Auch Lkws können abhängig vom Transportgut verschiedene Höhen haben.
  • Bevorzugt weist das Navigationssystem ein Eingabefeld zur Einspeicherung der durchfahrbaren Fahrzeughöhe bei festzulegenden Orten auf. Dadurch ist ein bereits im Navigationssystem vorhandenes Kartenmaterial noch individueller anpassbar.
  • Die Auswerte- und Steuerelektronik sowie auch die Warnsignaleinrichtung können sowohl im Navigations system integriert als auch vom Navigationssystem getrennt ausgebildet sein.
  • Vorteilhafterweise ist die Warnsignaleinrichtung als akustische Warnsignaleinrichtung getrennt vom Navigationssystem ausgebildet. Dadurch kann die akustische Anzeige auch für andere, bisher aus dem Stand der Technik bekannte Funktionen, wie beispielsweise zur Anzeige von Außentemperaturen um den Gefrierpunkt, verwendet werden. Eine solche Anzeige ist deshalb oftmals im Kraftfahrzeug bereits vorhanden. Es werden somit Bauteile und Gewicht eingespart.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Warnsignaleinrichtung als visuelle Warnsignaleinrichtung getrennt vom Navigationssystem ausgebildet. Sonach kann die visuelle Anzeige in der bereits vorhandenen Instrumententafel integriert sein. Der Fahrer hat das Warnsignal sofort im gewohnten Blickfeld in der Instrumententafel und muss sich nicht zu der Navigationsanzeige weg von der Frontscheibe wenden. Für solche zusätzlichen Warnsignale bzw. Warnleuchten weist die übliche Instrumententafel bereits Platz und meist auch ein Anzeigedisplay zur Fehlererläuterung auf, wodurch der Bauteilbedarf äußerst gering ist.
  • In weiterer Ausgestaltung ist die Auswerte- und Steuerelektronik mit der Motorsteuerung verbunden. Damit wird automatisch ein Signal dem Fahrzeug-Fahrassistenten zu dessen Aktivierung übermittelt. Dabei wird unter Motorsteuerung beispielsweise das Zündsignal verstanden. Ein solches Signal kann auch über den aus dem Stand der Technik bekannten CAN-Bus übertragen werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Abstandssensor mit der Auswerte- und Steuerelektronik verbunden. Der Abstandssensor befindet sich an der vorderen Seite des Kraftfahrzeuges und ist im Betrieb nach oben gerichtet. Ein solcher Sensor kann mithelfen, dem Fahrer, genauso wie bei einem Abstandssensor in horizontaler Richtung, wie er aus dem Stand der Technik für das Einparken bekannt ist, den aktuellen Abstand zwischen dem Fahrzeugdach und dem Gegenstand niedriger Durchfahrtshöhe zu übermitteln, um Kollisionen zu verhindern.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge, ist eine Detektionsvorrichtung zum Feststellen einer Dachlast am Kraftfahrzeug mit der Auswerte- und Steuerelektronik verbunden.
  • Aus Gründen der Vereinfachung und der Kostensenkung ist die Detektionsvorrichtung lediglich ein unterbrechbarer Stromkreis.
  • Die Detektionsvorrichtung ist bei einer besonderen Ausführungsform als Lastenquerträger zur Befestigung quer über dem Fahrzeugdach ausgebildet. Der Lastenquerträger dient dann dazu, den Stromkreis zu schließen. Ein derartiger Lastenquerträger kann dann eingesetzt werden, wenn das Kraftfahrzeug bereits eine Dachreling aufweist. Der elektrische Strom ist aus Sicherheitsgründen niedrig.
  • Bei einer anderen alternativen Ausführungsform ist die Detektionsvorrichtung als mindestens ein Mikroschalter an einem Verankerungsplatz für einen Dachgepäckträger ausgebildet. Der Mikroschalter ist im Dach an mindestens einem Verankerungsplatz integriert. Er schließt den Stromkreis über einen Taster, wenn ein Arm eines Dachgepäckträgers am dafür vorgesehenen Verankerungsplatz befestigt wird.
  • Der Stromkreis kann permanent geschlossen sein. Um jedoch um Energie zu sparen, weist die Auswerte- und Steuerelektronik eine Abfrageelektronik zum kurzzeitigen Abfragen der Detektionsvorrichtung auf. Somit wird beispielsweise nur nach dem Start des Fahrzeugmotors kurzzeitig ein Prüfstrom an den Stromkreis angelegt, um zu prüfen, ob der Stromkreis geschlossen oder unterbrochen ist.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Fahrassistenten und
  • 2 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Auswerte- und Steuerelektronik des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Fahrassistenten.
  • Bei dem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Fahrassistenten ist ein herkömmliches Navigationssystem 1 mit GPS und einem elektronischen Kompass ausgestattet. Das Navigationssystem 1 weist ein Eingabefeld 13 und Anzeigenfeld 16 auf. Über das Eingabefeld 13 kann das Fahrziel eingegeben und auf dem Anzeigenfeld 16 die Fahrroute verfolgt werden. Das Navigationssystem 1 ist mit einer Auswerte- und Steuerelektronik 2 verbunden, die eine Warnsignaleinrichtung 3 ansteuert. Die Warnsignaleinrichtung 3 umfasst zum einen eine akustische Warnsignaleinrichtung 10 und zum anderen eine visuelle Warnsignaleinrichtung 11. Die akustische Warnsignaleinrichtung 10 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Lautsprecher, der beispielsweise Summtöne erzeugt, wenn das Kraftfahrzeug bei eingeschaltetem Licht verlassen wird, oder Warntöne erzeugt, wenn die Außentemperatur nahe am Gefrierpunkt ist. Die visuelle Warnsignaleinrichtung 11 ist als Warnsignaldiode mit einem Anzeigenfeld in der Fahrzeuginstrumententafel integriert. Die Warnsignaldiode kann für mehrere Fehlfunktionen eingesetzt werden, lediglich durch das Anzeigenfeld wird die Fehlfunktion für den Fahrer erläutert. Mit einer solchen Multifunktionsanzeigentafel sind für diese Erfindung keine zusätzlichen Bauteile für die Warnsignaleinrichtung 3 erforderlich.
  • Die Auswerte- und Steuerelektronik 2 ist mit einer Motorsteuerung 9 über einen CAN-Bus verbunden. Somit kann der Fahrzeug-Fahrassistent beim Einschalten des Motors aktiviert werden, indem ein Startsignal durch Zündung des Motors an die Auswerte- und Steuerelektronik 2 abgegeben wird.
  • Das Navigationssystem 1 ist mit einem Datenspeicher 4 ausgestattet, der Daten zur örtlich durchfahrbaren Fahrzeughöhe aufweist. Diese Daten sind dem herkömmlichen Datenkartenmaterial im Navigationssystem 1 zugeordnet. Das Navigationssystem 1 umfasst zudem einen weiteren Datenspeicher 4a, in dem die tatsächliche Fahr zeughöhe eingespeichert ist. Die tatsächliche Fahrzeughöhe kann über das Eingabefeld 13 vom Fahrzeugführer vor der Fahrt eingegeben werden.
  • Ein Abstandssensor 12 ist mit der Auswerte- und Steuerelektronik 2 verbunden. Der Abstandssensor 12 ist an der Fahrzeugfront eingebaut. Bei einem Bus und einem LKW ist der Abstandssensor 12 zweckmäßigerweise an der vorderen Seite des Daches befestigt. Bei einem PKW ist der Abstandssensor 12 in den Stoßfänger integriert.
  • Bei der besonderen Ausführungsform für einen PKW ist eine Detektionsvorrichtung 5 mit der Auswerte- und Steuerelektronik 2 verbunden. Die Detektionsvorrichtung 5 ist als unterbrechbarer Stromkreis ausgebildet und befindet sich auf dem Fahrzeugdach. In der 1 ist der Anfang einer Dachreling 14 gezeigt. Die Dachreling 14 kann mit einem Lastenquerträger 6 verbunden werden. Dadurch wird der unterbrechbare Stromkreis geschlossen. In der 1 ist hierfür jeweils ein Plus- und ein Minuszeichen an jedem Bügel der Dachreling 14 angezeigt.
  • Sollte das Kraftfahrzeug keine Dachreling 14 aufweisen, so sind Verankerungsplätze 15 am Fahrzeugdach vorgesehen, um Arme eines Gepäckträgers zu befestigen. In einem solchen Fall kann ein Stromkreis wie bei der Dachreling 14 geschlossen werden oder es kann mindestens ein Mikroschalter 7 an einem Verankerungsplatz 15 angeordnet sein. Der Taster des Mikroschalters 7 wird mit der Befestigung eines Lastenquerträgers betätigt und somit der Stromkreis geschlossen.
  • Um die Detektionsvorrichtung 5 nur kurzzeitig mit Strom zu beaufschlagen, umfasst die Auswerte- und Steuerelektronik 2 eine Abfrageelektronik 8.
  • Das funktionale Zusammenspiel der einzelnen Bauelemente des Fahrzeug-Fahrassistenten wird anhand des in 2 dargestellten Flussdiagramms erläutert, das der Programmablauf der Auswerte- und Steuerelektronik 2 ist.
  • Der Fahrzeug-Fahrassistent wird durch Einschalten des Zündschlüssels bis zum ersten Anschlag aktiviert, vgl. Start 17 in der 2. Er kann auch aufgrund der Verbindung zur Motorsteuerung 9 durch Starten des Motors aktiviert werden. In einem ersten Abfrageschritt A1 wird über die Detektionsvorrichtung 5 überprüft, ob eine Dachlast vorhanden ist. Im positiven Fall schließt die Detektionsvorrichtung 5 einen Stromkreis entweder durch einen Mikroschalter 7 an einem Verankerungsplatz 15 oder aufgrund eines Lastenquerträgers 6 zwischen zwei Bügeln einer Dachreling 14. Im anderen Fall, wenn der Stromkreis offen ist, gelangt die Steuerelektronik 2 zum Ende 18.
  • Wird eine vorhandene Dachlast bejaht, so wird in einem zweiten Abfrageschritt A2 die tatsächliche Fahrzeughöhe abgefragt. Zur Anzeige dieses Abfrageschritts dient das Anzeigenfeld 16 im Navigationssystem 1. Der Fahrer kann über das Eingabefeld 13 die tatsächliche Fahrzeughöhe eingeben. Sie wird in einem Speicher 4a der Fahrzeughöhe gespeichert.
  • Bei Kraftfahrzeugen, die keine Detektionsvorrichtung 5 aufweisen, entfällt der Abfrageschritt A1. Die Abfrage der Fahrzeughöhe, A2, erfolgt dann auf entsprechende Eingabe des Fahrers in das Eingabefeld 13. Die Fahrzeughöhe wird nur beim ersten Mal abgefragt und wird für alle zukünftigen Fahrten gespeichert, so dass dieser Abfrageschritt A2 nicht mehr durchlaufen werden muss. Än dert sich jedoch die Fahrzeughöhe, so muss der Fahrer selbst die Abfrage A2 über das Eingabefeld 13 aktivieren.
  • Im folgenden Schritt T1 aktiviert das Navigationssystem 1 ein Fahrzeughöhenmodul, in dem ein Datenspeicher 4 durchfahrbare Höhen eingespeichert hat. Diese Höhen sind entweder bereits im Kartenmaterial vorhanden oder können manuell über das Eingabefeld 13 (Tastenfeld) eingegeben werden. Die manuelle Eingabe empfiehlt sich, wenn bekannte Orte regelmäßig angefahren werden, beispielsweise bei einem bestimmten Unterstellplatz oder einer Parkgarage zu Hause, die aufgrund des Navigationssystems 1 sofort erkannt werden. Diese Orte werden häufig mit dem Kraftfahrzeug mit unterschiedlicher Höhe angefahren, weil beispielsweise einmal ein Fahrradträger mit Fahrrädern am Kraftfahrzeug montiert ist und einmal nicht und gerade deshalb dort derartige Unfälle öfters auftreten.
  • In einem folgenden Abfrageschritt A3 prüft die Steuerung beim Abfahren der Navigationsroute, ob eine kritische Stelle hinsichtlich der durchfahrbaren Fahrzeughöhe in nächster Zeit auftritt. Wird dies verneint, so erfolgt ein vierter Abfrageschritt A4, ob der Abstandssensor 12, falls vorhanden, manuell eingeschaltet ist oder nicht. Aufgrund dieses Abfrageschritts A4 kann der Fahrer sich bei kritischen Stellen langsam dieser Stelle, wie bei horizontalen Abstandssensoren, nähern, d. h. die Frequenzfolge der Warnsignaleinrichtung 3 wird höher, je näher der Kollisionsgegenstand kommt. Wird der Abfrageschritt A4 verneint, so wiederholen sich die Abfragen A3 und A4.
  • Wird die Abfrage A3 oder A4 bejaht, so wird der Abstandssensor 12, sofern vorhanden, aktiviert. In jedem Fall wird die Warnsignaleinrichtung 3 aktiviert. Dies erfolgt mittels eines akustischen Signals der Warnsignaleinrichtung 10 und mittels eines visuellen Signals einer Warnleuchte 11, die in der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges integriert ist.
  • In einem Schritt T4 wird die Warnsignaleinrichtung deaktiviert, wenn die kritische Stelle passiert worden ist. Der Programmablauf fängt wieder bei der Abfrage A3, der Frage nach einer kritischen Stelle an.
  • Mit Hilfe des Fahrzeug-Fahrassistenten lässt sich die Sicherheit im Straßenverkehr kostengünstig verbessern, da mit einfachen Mitteln eine Detektionsmöglichkeit hinsichtlich der Fahrzeughöhe geschaffen wird. Es besteht eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Fahrzeughöhe.
  • Der Fahrzeug-Fahrassistent kann auch für Busse und Lkws eingesetzt werden. Dieses ist von besonderem Vorteil, da hier die Fahrer häufig das Kraftfahrzeug wechseln und sich deshalb der aktuellen Fahrzeughöhe möglicherweise nicht ständig bewusst sind. Außerdem haben Berufsfahrer aufgrund ihres oftmals vorherrschenden Zeitdrucks Entlastung nötig.
  • 1
    Navigationssystem
    2
    Auswerte- und Steuerelektronik
    3
    Warnsignaleinrichtung
    4
    Datenspeicher
    4a
    Speicher der Fahrzeughöhe
    5
    Detektionsvorrichtung
    6
    Lastenquerträger
    7
    Mikroschalter
    8
    Abfrageelektronik
    9
    Motorsteuerung
    10
    akustische Warnsignaleinrichtung
    11
    visuelle Warnsignaleinrichtung
    12
    Abstandssensor
    13
    Eingabefeld
    14
    Dachreling
    15
    Verankerungsplatz
    16
    Anzeigefeld
    17
    Start
    18
    Ende

Claims (12)

  1. Fahrzeug-Fahrassistent mit einem Navigationssystem (1), das mit einer Auswerte- und Steuerelektronik (2) verbunden ist, die eine Warnsignaleinrichtung (3) ansteuert dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (1) einen Datenspeicher (4) mit Daten zur örtlich durchfahrbaren Fahrzeughöhe aufweist.
  2. Fahrzeug-Fahrassistent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (1) einen weiteren Datenspeicher (4a) aufweist, in dem die tatsächliche Fahrzeughöhe eingespeichert ist.
  3. Fahrzeug-Fahrassistent nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (1) ein Eingabefeld (13), zur Einspeicherung der durchfahrbaren Fahrzeughöhe bei festzulegenden Orten aufweist.
  4. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnsignaleinrichtung (3) als akustische Warnsignaleinrichtung (10) getrennt von dem Navigationssystem ausgebildet ist.
  5. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnsignaleinrichtung (3) als visuelle Warnsignaleinrichtung (11) ausgebildet ist.
  6. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerelektronik (2) mit der Motorsteuerung (9) verbunden ist.
  7. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandssensor (12) mit der Auswerte- und Steuerelektronik (2) verbunden ist.
  8. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektionsvorrichtung (5) zum Feststellen einer Dachlast am Kraftfahrzeug mit der Auswerte- und Steuerelektronik (2) verbunden ist.
  9. Fahrzeug-Fahrassistent nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (5) ein unterbrechbarer Stromkreis ist.
  10. Fahrzeug-Fahrassistent nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (5) als Lastenquerträger (6) zur Befestigung quer über das Fahrzeugdach ausgebildet ist.
  11. Fahrzeug-Fahrassistent nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die der Detektionsvorrichtung (5) als mindestens ein Mikroschalter (7) an einem Verankerungsplatz (15) für einen Dachgepäckträger ist.
  12. Fahrzeug-Fahrassistent nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerelektronik (2) eine Abfrageelektronik (8) zum kurzzeitigen Abfragen der Detektionsvorrichtung (5) aufweist
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