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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs.
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US 2001/0 056 544 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, bei welchem in Abhängigkeit vom Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug die Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird. Das Fahrzeug verfügt über ein automatisches Bremssystem. Die Bremse wird automatisch betätigt, wenn eine Abwesenheit des Fahrers erfasst wird, während das Fahrzeug sich bewegt oder der Motor läuft. Ein die Abwesenheit des Fahrers angebendes Signal kann von einem Sitzschalter geliefert werden, oder es kann das Öffnen einer Fahrzeugtür erfasst werden.
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US 2004/0 129 478 A1 beschreibt Möglichkeiten der Erkennung eines bestimmten Fahrers auf der Basis der physischen Erscheinung und Möglichkeiten der Feststellung, ob ein Sitz von einem Erwachsenen oder von einem Kind besetzt ist.
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Geschwindigkeitssteuersysteme dienen zur automatischen Steuerung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Um diese Aufgabe zu erfüllen, weist ein Geschwindigkeitssteuersystem typischerweise eine Sensoreinrichtung auf, über welche eine Position und/oder eine Geschwindigkeit eines vorherfahrenden Fahrzeugs erfassbar ist. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Geschwindigkeitssteuersystem kann daraufhin in Abhängigkeit dieser Werte so gesteuert werden, dass ein sinnvoller Sicherheitsabstand zum vorherfahrenden Fahrzeug eingehalten wird.
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Manche Geschwindigkeitssteuersysteme steuern nach ihrer Aktivierung ein Fahrzeug so, dass es in Abhängigkeit der Fahrweise des vorherfahrenden Fahrzeugs auch ohne eine entsprechende Eingabe des Fahrers aus dem Stillstand anfährt. Vor allem in einer Stausituation kann sich ein derartiges Geschwindigkeitssteuersystem als sehr vorteilhaft erweisen. Ein Fahrzeug mit einem aktivierten Geschwindigkeitssteuersystem passt sich in diesem Fall automatisch dem Stauverkehr an, ohne dass der Fahrer während der oft längeren Zeitspanne das Gaspedal, die Bremse, oder ein anderes Eingabeelement betätigen muss.
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Da der Fahrer zur Steuerung des Fahrzeugs in einer derartigen Stausituation kurzzeitig nicht benötigt wird, kann es sein, dass er das Fahrzeug bei einem aktivierten Geschwindigkeitssteuersystem verlässt, um beispielsweise etwas aus dem Kofferraum seines Fahrzeugs zu holen. Kommt es währenddessen zu einer Auflösung der Stausituation und wird das zuvor stehende Fahrzeug aus dem Stillstand beschleunigt, so fährt nach dem bisherigen Stand der Technik das Fahrzeug mit dem aktivierten Geschwindigkeitssteuersystem auch ohne den Fahrer los. Abhängig von der Fahrweise des vorherfahrenden Fahrzeugs kann sich das Fahrzeug dabei über eine längere Strecke vom Fahrer entfernen und eine hohe Geschwindigkeit erreichen. Es ist leicht verständlich, dass dies mit einem hohen Unfallrisiko verbunden ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Sicherheit einer Fahrzeugsteuerung durch ein Geschwindigkeitssteuersystem während einer Stausituation zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass das Unfallrisiko in einer Situation, wie sie oben beschrieben ist, verringerbar ist, wenn ein durch ein Geschwindigkeitssteuersystem ausgelöstes Fahren eines Fahrzeugs ohne einen Fahrer verhindert wird. Dies ist gewährleistet, indem ein Fehlen des Fahrers durch ein Geschwindigkeitssteuersystem erfasst wird. Dabei sollte das Geschwindigkeitssteuersystem so ausgelegt sein, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer Abwesenheit des Fahrers in einem anderen Modus gesteuert wird, als während seiner Anwesenheit. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer erfassten Abwesenheit des Fahrers nicht erhöht. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer erfassten Abwesenheit des Fahrers ein fahrendes Fahrzeug abgebremst wird. Verlässt der Fahrer während eines Staus kurzzeitig das stillstehende Fahrzeug, so bleibt dieses auch bei einer Beschleunigung des Zielobjekts stehen. Der Fahrer kann somit problemlos wieder in sein Fahrzeug einsteigen. Wird eine Rückkehr des Fahrers von dem Geschwindigkeitssteuersystem bemerkt, so wird das Fahrzeug aus dem Stillstand auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, welche der Fahrweise des vorherfahrenden Fahrzeugs und dem Abstand zwischen diesem und dem Fahrzeug mit dem Geschwindigkeitssteuersystem entspricht.
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Verlässt ein Fahrer in einer Stausituation das Fahrzeug, um etwas aus dem Kofferraum zu holen, so kann es passieren, dass er diesen Gegenstand bei seiner Rückkehr kurzzeitig auf dem Fahrersitz abstellt. Ebenso kann es geschehen, dass während einer kurzen Abwesenheit des Fahrers ein Kind auf den Fahrersitz klettert. Ist das Geschwindigkeitssteuersystem so ausgerichtet, dass ein Losfahren des Fahrzeugs in einer derartigen Situation möglich ist, so führt dies mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Unfall.
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Erfindungsgemäß ist das verwendete Geschwindigkeitssteuersystem deshalb so ausgerichtet, dass eine Größe, ein Gewicht und eine Sitzkontaktfläche einer Person auf dem Fahrersitz erfasst werden. Beispielsweise kann eine Kamera und/oder ein Ultraschallsensor zum Nachweis einer Person auf dem Fahrersitz auch zur Messung der Größe dieser Person dienen. Anhand eines Größenvergleichs kann anschließend festgestellt werden, ob es sich bei der Person um einen Erwachsenen oder um ein Kind handelt. Ebenso kann ein über ein Druck- oder ein Kraftmessgerät erfasstes Gewicht mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen werden. Ein auf dem Fahrersitz abgestellter Gegenstand oder ein Kind weist ein kleineres Gewicht auf als ein Erwachsener. Über einen Gewichtsvergleich kann somit zwischen einem Gegenstand, einem Kind und einem Erwachsenen unterschieden werden.
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Das verwendete Geschwindigkeitssteuersystem ist so ausgelegt, dass bei Erfassung eines Gegenstands oder eines Kindes auf dem Fahrersitz die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht erhöht wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein Fahrzeug mit einem aktivierten Geschwindigkeitssteuersystem losfährt, nachdem ein Kind nach einem Aussteigen des Fahrers auf dem Fahrersitz Platz genommen hat. Ebenso ist verhinderbar, dass das Fahrzeug aufgrund eines vom Fahrer auf dem Fahrersitz abgestellten Gegenstands losfährt.
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Des Weiteren können mehrere kapazitive Sensoren und/oder mehrere Drucksensoren so angeordnet werden, dass die Sitzkontaktfläche der Person auf dem Fahrersitz erfassbar ist. Dieser Vorgang wird auch als Matrixerkennung in einem Fahrersitz bezeichnet. Weist die Sitzkontaktfläche ungefähr die Form eines Beckenknochens auf, so deutet dies darauf hin, dass sich auf dem Fahrersitz kein Gegenstand, sondern eine Person befindet. Über die Größe des Beckenknochens kann zwischen einem Erwachsenen und einem Kind unterschieden werden.
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Unabhängig von der Erfassungsmethode ist das verwendete Geschwindigkeitssteuersystem so ausgelegt, dass bei Erfassung eines Gegenstands oder eines Kindes auf dem Fahrersitz die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht erhöht wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein Fahrzeug mit einem aktivierten Geschwindigkeitssteuersystem losfährt, nachdem ein Kind nach einem Aussteigen des Fahrers auf dem Fahrersitz Platz genommen hat. Ebenso ist verhinderbar, dass das Fahrzeug aufgrund eines vom Fahrer auf dem Fahrersitz abgestellten Gegenstands losfährt.
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Vorteilhafterweise weist ein bei dem Verfahren eingesetztes Geschwindigkeitssteuersystem eine zweite Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Information über eine Person innerhalb des Fahrzeugs auf. Vorzugsweise kann die zweite Sensoreinrichtung eine Kamera und/oder einen Ultraschallsensor zur Erfassung einer Belegung eines Fahrzeugsitzes durch die Person umfassen. Als Kamera verwendbar ist dabei eine Schwarz-Weiß-Kamera, eine Farbkamera und/oder eine Infrarotkamera. Vor allem eine Wärmebildkamera eignet sich gut zum Nachweis einer Person auf dem Fahrersitz. Ebenso kann die zweite Sensoreinrichtung ein 3D-bildgebendes System aufweisen. Es ist auch möglich, eine Stereokamera, eine Laserlaufzeitkamera, eine PMD-Kamera (Photonic Mixer Device), eine SIT-Kamera (Short Integration Time) oder eine Kamera, die einen ähnlichen abstandsbildenden Sensor enthält, zu verwenden. Alle hier aufgezählten Kameratypen eignen sich gut zum sicheren und verlässlichen Nachweis einer Person auf dem Fahrersitz.
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Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann die zweite Sensoreinrichtung ein sitzbasiertes System wie ein Druckmessgerät, ein Kraftmessgerät und/oder einen kapazitiven Sensor zur Erfassung der Belegung des Fahrzeugsitzes durch eine Person umfassen. Das sitzbasierte System kann dabei im Sitz und/oder im Sitzgestell eingebaut sein. Auf diese Weise ist ebenso eine Sitzbelegungserkennung möglich.
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Über eine Größe oder ein Gewicht einer Person auf dem Fahrersitz kann aber auch eine Fahrererkennung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann das Geschwindigkeitssteuersystem einen Fahrerwechsel feststellen und entsprechend darauf reagieren. Das Geschwindigkeitssteuersystem ist in diesem Fall beispielsweise so lange in eine inaktive Phase geschaltet, bis es vom neuen Fahrer über eine entsprechende Eingabe erneut aktiviert wird. Dies kann verhindern, dass das Fahrzeug während einer kurzen Abwesenheit des Fahrers nach einem Platznehmen einer anderen Person auf dem Fahrersitz plötzlich losfahrt. Eine Fahrererkennung ist ebenso möglich, wenn über ein dazu geeignetes Kamerasystem der zweiten Sensoreinrichtung eine Iriserkennung bei einer auf dem Fahrersitz erfassten Person durchgeführt wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des Geschwindigkeitssteuersystems kann die zweite Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Betätigung einer Fahrzeugtür und/oder eines Sicherheitsgurtes ausgelegt sein. Dies ist beispielsweise realisierbar durch einen Türkontaktschalter, welcher von einem Fahrer zum Öffnen einer Fahrzeugtür betätigt wird. Bei einer entsprechenden Betätigung des Türkontaktschalters gibt das Türsteuergerät anschließend eine Schließeinrichtung der Fahrertür frei und der Fahrer kann ein- oder aussteigen. Erfindungsgemäß kann der Türkontaktschalter oder die Türsteuereinrichtung ein Schaltsignal an das Geschwindigkeitssteuersystem ausgeben.
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Da bei einem Öffnen der Fahrertür damit gerechnet werden muss, dass der Fahrer das Fahrzeug verlässt, wird das Geschwindigkeitssteuersystem in Abhängigkeit des Schaltsignals in einen Modus geschaltet, welcher ein Anfahren des Fahrzeugs verhindert. Erst nach einem Zurückschalten des Geschwindigkeitssteuersystems in den Ausgangsmodus wird das Fahrzeug wieder aus dem Stillstand auf eine der Fahrweise des vorherfahrenden Fahrzeugs entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt. Dieses Zurückschalten des Geschwindigkeitssteuersystems in den Ausgangsmodus ist erfindungsgemäß an eine Eingabe des Fahrers gekoppelt. Beispielsweise betätigt der Fahrer dazu ein Eingabeelement, über welches das Geschwindigkeitssteuersystem aktivierbar ist. Möglich ist es aber auch, dass der Fahrer das Geschwindigkeitssteuersystem durch ein erneutes Öffnen und Schließen der Fahrertür zurückschaltet.
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Um ein Aussteigen eines Fahrers aus einem Fahrzeug zu erfassen, kann auch an einer Fahrertür einen Sensor angebracht werden, welcher bei einer Öffnungsbewegung der Tür ein entsprechendes Schaltsignal an das Geschwindigkeitssteuersystem ausgibt. Ebenso ist es möglich, den Sicherheitsgurt an einem Fahrersitz mit einer Sensoreinrichtung auszustatten, die bei einem Anlegen und/oder bei einem Öffnen des Sicherheitsgurtes ein entsprechendes Signal für das Geschwindigkeitssteuersystem ausgibt. Dies gewährleistet auch eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass der Fahrer auch während einer durch das Geschwindigkeitssteuersystem gesteuerten Fahrt seinen Sicherheitsgurt anlegt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Skizze zur Erklärung der Funktionsweise eines Geschwindigkeitssteuersystems in der beiliegenden 1 beschrieben. Das vorgestellte Geschwindigkeitssteuersystem stellt dabei eine bevorzugt bei der vorliegenden Erfindung verwendete Ausführungsform dar.
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In 1 ist ein für die Erfindung relevanter Teil eines Fahrzeugs 10 mit einem Geschwindigkeitssteuersystem skizziert. Das Geschwindigkeitssteuersystem umfasst dabei eine Motorsteuereinrichtung 12, einen Radarsensor 14 als erste Sensoreinrichtung und eine Wärmebildkamera 16 als Teil der zweiten Sensoreinrichtung.
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Der Radarsensor 14 ist an der Vorderseite des Fahrzeugs 10 angeordnet. Ein vom Radarsensor 14 ausgesendetes Signal 18 wird an einem vorherfahrenden Fahrzeug 20, von welchem in 1 nur das Heck dargestellt ist, reflektiert. Das Reflektionssignal 22 vom vorherfahrenden Fahrzeug 20 trifft daraufhin wieder auf den Radarsensor 14. Durch eine Auswertung des Reflektionssignals 22 bestimmt der Radarsensor 14 einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 10 und dem vorherfahrenden Fahrzeug 20. Zusätzlich ist es möglich, auf Basis von optischen Systemen eine Objektklassifikation durchzuführen. Ein entsprechendes Abstandssignal 24 wird anschließend an die Motorsteuereinrichtung 12 ausgegeben.
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Die Wärmebildkamera 16 ist im Innenraum des Fahrzeugs 10 über dem Fahrersitz 26 angebracht. Die von einer Person auf dem Fahrersitz 26 ausgesendete Wärmestrahlung ist auf diese Weise durch die Wärmebildkamera 16 erfassbar. Die Wärmebildkamera 16 erkennt somit das Platznehmen einer Person auf dem Fahrersitz 26. Daraufhin erstellt die Wärmebildkamera 16 ein Bild von dem Oberkörper der Person auf dem Fahrersitz 26. Über die Auswertung des Bildes durch die Wärmebildkamera 16 kann die Größe der Person auf dem Fahrersitz 26 festgestellt werden. Auf diese Weise ist erkennbar, ob es sich bei der Person auf dem Fahrersitz 26 um einen Erwachsenen oder um ein Kind handelt. Ein entsprechendes Fahrzeugsitz-Belegungssignal 28 wird an die Motorsteuereinrichtung 12 ausgegeben.
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Geht aus dem an die Motorsteuereinrichtung 12 bereitgestellten Fahrzeugsitz-Belegungssignal 28 hervor, dass auf dem Fahrersitz 26 ein Erwachsener sitzt, so wird die Motorsteuereinrichtung 12 aus einer Stillstandsphase in eine Bewegungsphase geschaltet. Während dieser Bewegungsphase steuert die Motorsteuereinrichtung 12 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 so, dass ein bezüglich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 sinnvoller Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug 10 und dem vorherfahrenden Fahrzeug 20 eingehalten wird.
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Wird das vorherfahrende Fahrzeug 20 angehalten, so verlangsamt auch die Motorsteuereinrichtung 12 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 so lange, bis das Fahrzeug 10 zum Stillstand kommt. Der Fahrer hat nun die Möglichkeit auszusteigen, um beispielsweise etwas aus dem Kofferraum zu holen. Dabei wird ein Fehlen des Fahrers auf dem Fahrersitz 26 von der Wärmebildkamera 16 sofort erfasst. Die Wärmebildkamera 16 gibt daraufhin ein Fahrzeugsitz-Belegungssignal 28 an die Motorsteuereinrichtung 12 aus, welches die Motorsteuereinrichtung 12 aus der Bewegungsphase in die Stillstandsphase schaltet.
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Während der Stillstandsphase reagiert die Motorsteuereinrichtung 12 nicht auf eine Beschleunigung des vorherfahrenden Fahrzeugs 20. Das Fahrzeug 10 bleibt so lange stehen, bis ein Erwachsener einsteigt und auf dem Fahrersitz 26 Platz nimmt. Erst jetzt gibt die Wärmebildkamera 16 wieder ein Fahrzeugsitz-Belegungssignal 28 aus, welches eine Reaktion der Motorsteuereinrichtung 12 auf ein Abstandssignal 24 des Radarsensors 14 ermöglicht.
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Es kann vorkommen, dass sich ein vorherfahrendes Fahrzeug 20 während einer Stillstandsphase so weit vom Fahrzeug 10 entfernt hat, dass es von dem Radarsensor 14 nicht mehr erfasst werden kann. In diesem Fall wird vom Radarsensor 14 ein Warnsignal aktiviert. Das Fahrzeug 10 bleibt so lange stehen, bis der Fahrer, vom dem Warnsignal über die aktuelle Situation informiert, das Fahrzeug 10 selbst auf eine von ihm gewünschte Geschwindigkeit erhöht.
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Anstelle der Wärmebildkamera 16 kann auch eine andere der oben genannten Sensoreinrichtungen als Teil einer zweiten Sensoreinrichtung verwendet werden. Wie in 1 gezeigt, kann eine zweite Sensoreinrichtung auch mehrere Sensoreinrichtungen aufweisen. Beispielsweise kann noch ein sitzbasiertes System 30 im Fahrersitz 26 eingebaut sein. In dem Beispiel aus 1 ist dies ein Kraftmessbolzen. Auf diese Weise ist es möglich, zusätzlich zu der Größe des Fahrers auch sein Gewicht zu bestimmen. Ein entsprechendes Gewichtssignal 32 wird anschließend an die Motorsteuereinrichtung 12 ausgegeben.
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Über die im Fahrzeugsitz-Belegungssignal 28 enthaltene Größe des Fahrers und über das Gewichtssignal 32 kann die Motorsteuereinrichtung 12 somit eine Fahrererkennung durchführen. Auf diese Weise ist es für die Motorsteuereinrichtung 12 erkennbar, wenn eine andere Person auf dem Fahrersitz 26 Platz nimmt. Die Motorsteuereinrichtung 12 kann in diesem Fall so ausgelegt sein, dass sie bei Erfassen eines neuen Fahrers auf dem Fahrersitz 26 in die Stillstandsphase geschaltet wird. Die Person auf dem Fahrersitz 26 kann die Motorsteuereinrichtung 12 über eine vorgegebene Eingabe anschließend wieder in die Bewegungsphase schalten. Auf diese Weise kann beispielsweise verhindert werden, dass bei einem Wechsel von Fahrer und Beifahrer in einer Stausituation das Fahrzeug 10 schon losfährt, bevor die zuvor auf dem Fahrersitz 26 sitzende Person auf dem Beifahrersitz platzgenommen hat.
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Als weitere Alternative zu dem hier vorgestellten Geschwindigkeitssteuersystem, kann dieses anstelle des hier beschriebenen Radarsensors 14 auch einen optischen Sensor aufweisen. Des Weiteren kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ebenso in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des vorherfahrenden Fahrzeugs 20 durch das Geschwindigkeitssteuersystem gesteuert werden.
