DE102006017178A1 - Fahrerassistenzsystem mit drahtloser Kommunikationsverbindung - Google Patents
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Abstract
Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Sensor (10) zur Erfassung des Verkehrsumfelds und einer zugehörigen Auswerteeinheit (22) mit einer Benutzerschnittstelle (14), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) und die Auswerteeinheit (22) über drahtlose Kommunikationsschnittstellen (24, 26) miteinander verbunden sind.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Sensor zur Erfassung des Verkehrsumfelds und einer zugehörigen Auswerteeinheit mit einer Benutzerschnittstelle.
- Beispiele für bekannte Fahrerassistenzsysteme sind Einparkhilfen, die das nähere Verkehrsumfeld mit Hilfe von Ultraschallsensoren oder Videosensoren erfassen und dem Fahrer beim Einparken eine akustische oder visuelle Rückmeldung vermitteln, sowie sogenannte ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control), die auf der Basis von Radarsensoren, Lidarsensoren oder Videosensoren das Vorfeld des Fahrzeugs überwachen und insbesondere in der Lage sind, den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen, so daß dann mit Hilfe der Auswerteeinheit eine automatische Abstandsregelung als Ergänzung zu einer bekannten Tempomat-Funktion ausgeführt werden kann.
- Diese bekannten Fahrerassistenzsysteme werden bisher bereits vom Fahrzeughersteller in das Fahrzeug eingebaut, und die einzelnen Systemkomponenten sind durch Verkabelung miteinander sowie mit anderen Fahrzeugsystemen vernetzt. Aufgrund der individuellen Anpassung an den jeweiligen Fahrzeugtyp und aufgrund der notwendigen umfangreichen Erprobungen vor der Serieneinführung sind solche Systems relativ kostspielig, und ein nachträglicher Einbau in ein Fahrzeug ist bisher nicht oder allenfalls unter großen Schwierigkeiten möglich.
- Offenbarung der Erfindung
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrerassistenzsystem zu schaffen, das dem Fahrer hilfreiche Informationen über das Verkehrsumfeld vermittelt, und sich einfacher in einem Fahrzeug installieren läßt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor und die Auswerteeinheit über drahtlose Kommuniktationsschnittstellen miteinander verbunden sind.
- Die Sensordaten können somit drahtlos an die Auswerteeinheit übermittelt werden, so daß eine aufwendige Verkabelung innerhalb des Fahrzeugs entfällt.
- Zahlreiche nützliche Assistenzfunktionen wie beispielsweise eine Einparkhilfe, eine automatische Abstandswarnung und dergleichen lassen sich auf diese Weise auch als Nachrüstsatz implementieren, der mit verhältnismäßig geringem Aufwand nachträglich in ein bestehendes Fahrzeug eingebaut werden kann. Hierdurch wird für die einzelnen Systemkomponenten, insbesondere für die Sensoren, ein größerer Markt erschlossen, so daß aufgrund größerer Stückzahlen eine rationellere Fertigung ermöglicht wird und somit Kostenersparnisse erzielt werden können.
- Für die drahtlose Kommunikation können bekannte Kommunikationssysteme wie beispielsweise Bluetooth, WLAN und dergleichen eingesetzt werden, wie sie auch bei mobilen elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen (Smart-Phones), PIMs (Personal Information Manager), PDAs (Personal Digital Assistent), Handhelds und dergleichen in Gebrauch sind.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Auswerteeinheit um eines der oben genannten Geräte, die ohnehin eine Benutzerschnittstelle aufweisen und lediglich um entsprechende Zusatzfunktionen erweitert zu werden brauchen, was bei vielen dieser Geräte, z. B. bei PDAs, einfach dadurch geschehen kann, daß eine entsprechende Software in das Gerät geladen wird. Für solche Geräte sind auch Konsolen verfügbar, die es gestatten, das Gerät lösbar in einer bequem erreichbaren Position im Fahrzeug anzubringen, beispielsweise am Armaturenbrett. Das üblicherweise bei solchen Geräten vorhandene Display ist dann für den Fahrer auch während der Fahrt gut sichtbar.
- Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Radarsensor handeln, wie er auch bei bekannten ACC-Systemen eingesetzt wird. Vorzugsweise ist dann das Sensorgehäuse so modifiziert, daß es sich beispielsweise mit Hilfe von Saugnäpfen oder durch Klebung an geeigneter Stelle am oder im Fahrzeug anbringen läßt, beispielsweise an der Innenfläche der Windschutzscheibe. Die notwendige Verkabelung beschränkt sich auf ein Stromversorgungskabel, durch das der Sensor mit der Fahrzeugbatterie verbunden werden kann, beispielsweise über einen ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Stromanschluß, etwa in der Form eines Zigarettenanzünders.
- Mit Hilfe eines solchen Sensors läßt sich dann beispielsweise eine Abstandswarnfunktion realisieren. Die vom Sensor gelieferte Information über Abstände zu anderen Verkehrsteilnehmern läßt sich dann auf dem Display der Benutzerschnittstelle als Text, durch Symbole, Piktogramme oder auch in der Form eines Bildes darstellen, etwa in der Form eines Situationsbildes aus der Vogelperspektive.
- Ebenso läßt sich ein Radarsensor beispielsweise auch an der Heckscheibe des Fahrzeugs installieren, so daß eine Überwachung des Rückraums des Fahrzeugs, einschließlich der Nebenspur und eines großen Teils des toten Winkels ermöglicht wird, um etwa beim Überholen auf Autobahnen eine Spurwechselassistenzfunktion bereitzustellen.
- Wahlweise können ein oder mehrere Sensoren wie Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Videosensoren und dergleichen an geeigneten Stellen außen am Fahrzeug angebracht werden, wodurch sich insbesondere auch die Funktion einer Einparkhilfe realisieren läßt. Der Installationsaufwand beschränkt sich dann als eine hinreichend stabile Befestigung des Sensors und das Verlegen des Stromversorgungskabels.
- Zur Steigerung der Aussagekraft der Sensordaten und zur Erweiterung des Funktionsumfangs der Assistenzfunktionen ist es vorteilhaft, wenn der Auswerteeinheit zusätzliche Daten wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Gierrate und Kurvenradien zur Verfügung stehen. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist deshalb in die Auswerteeinheit bzw. das Gerät, in dem die Auswerteeinheit implementiert ist, auch ein Navigationssystem integriert, so daß die vom Navigationssystem gelieferten GPS-Daten sowie die aus einer digitalen Straßenkarte abgeleiteten Informationen für die Assistenzfunktionen verfügbar gemacht werden.
- Im Handel sind bereits Navigationssysteme erhältlich, die aus Nachrüstsatz in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden oder in ein nachträglich einbaubares Autoradio integriert sind. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Auswerteeinheit auch in ein solches Gerät integriert sein.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems; und -
2 eine Prinzipskizze, die den Einbau des Assistenzsystems in ein Kraftfahrzeug illustriert. - Ausführungsform der Erfindung
- Das in
1 als Blockdiagramm dargestellte Fahrerassistenzsystem umfaßt einen Sensor10 , beispielsweise einen Radarsensor, und ein tragbares Gerät12 , bei dem es sich beispielsweise um ein Smart-Phone, einen PDA oder dergleichen handeln kann, also ein Gerät, das etwa die Größe einer Zigarettenschachtel hat und auch bequem in der Hand gehalten werden kann. Das Gerät12 weist eine Benutzerschnittstelle14 auf, mit einem Display16 , einer Tastatur18 zur Eingabe von Bedienungsbefehlen, und einer akustischen Schnittstelle20 zur Ausgabe von Signaltönen und gegebenenfalls auch von gesprochener (synthetisch erzeugter) Sprache und gegebenenfalls auch zur Eingabe von gesprochenen Befehlen, die von einem eingebauten Spracherkennungssystem entschlüsselt werden. - Außerdem ist in das Gerät
12 entweder in der Form einer spezialisierten Hardware oder vorzugsweise in der Form eines Softwaremoduls eine Auswerteeinheit22 integriert, die dazu dient, die vom Sensor10 gelieferten Daten auszuwerten und dem Fahrer über das Display16 und/oder die akustische Schnittstelle20 Informationen über das Verkehrsumfeld zur Verfügung zu stellen, beispielsweise den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Denkbar ist etwa, daß der Abstand auf dem Display16 als Entfernungsangabe angezeigt und/oder bildlich dargestellt wird. - Für die Übermittlung der Sensorsdaten an die Auswerteeinheit
22 sowie gegebenenfalls für die Übermittlung von Befehlen von der Auswerteeinheit an den Sensor weisen der Sensor10 und das Gerät12 jeweils eine Kommunikationsschnittstelle24 ,26 für drahtlose Kommunikation auf. Dabei kann es sich beispielsweise um Bluetooth-Schnittstellen handeln. - In das Gerät
12 ist außerdem ein bekanntes GPS-Navigationssystem28 integriert, das Daten über den Fahrbahnverlauf und über die Position des eigenen Fahrzeugs nicht nur an die Benutzerschnittstelle14 sondern auch an die Auswerteeinheit22 übermitteln kann. Durch periodische Abfrage der Fahrzeugposition ist somit die Auswerteeinheit22 in der Lage, die Absolutgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zu ermitteln, ohne daß eine verdrahtete Verbindung mit dem Geschwindigkeitsmesser des Fahrzeugs erforderlich ist. Auf diese Weise ist die Auswerteeinheit22 beispielsweise in der Lage, ein akustisches Warnsignal auszugeben, wenn der gemessene Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einen geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsabstand unterschreitet. - Ebenso läßt sich aus den vom Navigationssystem
28 bereitgestellten Daten über den Fahrbahnverlauf zumindest nährungsweise die Krümmung des derzeit befahrenen Fahrbahnabschnitts bestimmen, ohne daß ein Anschluß zu einem Gierratensensor des Fahrzeugs bestehen muß. Wenn die Fahrbahnkrümmung bekannt ist, kann die Auswerteeinrichtung22 die vom Sensor10 georteten Fahrzeuge besser den verschiedenen Fahrspuren der Fahrbahn zuordnen. - Im Prinzip ist es auch denkbar, daß die Auswerteeinheit
20 über die Kommunikationsschnitte26 mit entsprechend ausgerüsteten elektronischen Steuersystemen für den Motor und das Bremssystem des Fahrzeugs kommuniziert, so daß nicht nur eine Abstandswarnung, sondern auch eine automatische Abstandsregelung ermöglicht wird. -
2 illustriert ein Beispiel, wie das oben beschriebene Fahrerassistenzsystem in einem Fahrzeug eingebaut werden kann. - Der Sensor
10 ist in einem Einbaugehäuse30 untergebracht, das beispielsweise mittels Saugnäpfen an der Innenfläche der Windschutzscheibe32 des Fahrzeugs befestigt ist. Der Sensor10 ist dabei innerhalb des Einbaugehäuses30 justierbar, so daß er auch in der Höhe korrekt auf die Fahrbahn ausgerichtet werden kann. Die Spannungsversorgung des Sensors10 erfolgt über die Fahrzeugbatterie, mit Hilfe eines Kabels34 , das an einen beispielsweise durch einen Zigarettenanzünder gebildeten Stromanschluß36 des Fahrzeugs angeschlossen ist. - Das Gerät
12 ist lösbar in eine Konsole38 eingesteckt, die in einer für den Fahrer bequem erreichbaren Position neben dem Lenkrad40 am Armaturenbrett42 des Fahrzeugs befestigt ist. Auch das Display16 ist somit für den Fahrer gut sichtbar.
Claims (10)
- Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Sensor (
10 ) zur Erfassung des Verkehrsumfelds und einer zugehörigen Auswerteeinheit (22 ) mit einer Benutzerschnittstelle (14 ), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10 ) und die Auswerteeinheit (22 ) über drahtlose Kommunikationsschnittstellen (24 ,26 ) miteinander verbunden sind. - Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (
22 ) und die Benutzerschnittstelle (14 ) in ein tragbares Gerät (12 ) integriert sind. - Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (
10 ) und die Auswerteeinheit (12 ) als Nachrüstsatz für den nachträglichen Einbau in ein Kraftfahrzeug ausgebildet sind. - Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsschnittstellen (
24 ,26 ) Bluetooth-Schnittstellen sind. - Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (
10 ) ein Abstandssensor zur Messung des Abstands zu Objekten im Vorfeld und/oder Rückraum des Fahrzeugs ist, und daß in der Auswerteeinheit (22 ) eine Abstandswarnfunktion implementiert ist. - Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (
22 ) dazu ausgebildet ist, über ein Display (16 ) der Benutzerschnittstelle (14 ) eine Abstandsanzeige zu veranlassen. - Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (
22 ) mit einem Navigationssystem (28 ) kombiniert ist, das Navigationsdaten für die Auswerteeinheit (22 ) bereitstellt. - Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (
10 ) für die Montage an einer Windschutzscheibe (32 ), Heckscheibe oder Seitenscheide des Fahrzeugs ausgebildet ist. - Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (
10 ) zur Stromversorgung ein Kabel (34 ) aufweist, das für den Anschluß an einen im Fahrzeuginnenraum angeordneten, auch für andere Stromverbraucher zur Verfügung stehenden Stromanschluß (36 ) des Fahrzeugs ausgebildet ist. - Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (
22 ) eine Einparkhilfefunktion implementiert ist.
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