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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren
für die Steuerung eines Fahrerassistenzsystems nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 8.
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Aus
DE 44 37 365 A1 ist
ein Verfahren bekannt, bei dem der Fahrer auf Grundlage der Auswertung über
eine potentiell gefährliche Situation informiert wird.
Unter Berücksichtigung des Abstands wird dabei ein Gefahrenpotential
als Maß für die Gefährlichkeit der Fahrsituation
bzw. die Gefährdung ermittelt und dem Fahrer optisch auf
einer Anzeigevorrichtung mitgeteilt.
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Aus
DE 102 56 568 A1 ist
ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs, das vorzugsweise ein Fahranfänger
oder Fahrschüler bedient, bekannt. Das Assistenzsystem
umfasst mindestens ein Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, mindestens ein Mittel zur Feststellung eines Fronthindernisses
und/oder Frontfahrzeugs, mindestens ein Mittel zur Erfassung des
Abstands des Fahrzeugs von dem Fronthindernis und/oder dem Frontfahrzeug und mindestens
ein Mittel zur Übermittlung mindestens einer fahrschulspezifischen
Information an den Fahrzeugführer, vorzugsweise Fahranfänger
oder Fahrschüler, aufweist, die den Fahrzeugführer,
vorzugsweise Fahranfänger oder Fahrschüler, bei
der Einschätzung des Gefahrenpotentials der momentanen Fahrsituation
im Hinblick auf das Frontfahrzeug und/oder Fronthindernis unterstützt.
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Weiterhin
sind fahrzeuggebundene Navigationssysteme bekannt, die eine Routenführung
des Fahrzeugs ermöglichen und die den Fahrer akustisch und/oder
optisch auffordern, einer bestimmten, ausgewählten Route
bzw. einer optionalen Ausweichroute, zu folgen. Hierzu gehören
insbesondere Hinweise für einen Spurwechsel und/oder einen
Abbiegevorgang.
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Nicht
bekannt sind Assistenz- und/oder Navigationssysteme, die den Fahrer
dabei unterstützen, wie in der Praxis die jeweiligen Fahr-
und Abbiegemanöver im Einzelnen durchzuführen
sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Durch
die Erfindung sollen bekannte Assistenzsysteme verbessert und dadurch
ein Fahrerassistenzsystem geschaffen werden, das insbesondere Fahranfänger
und ungeübte Fahrer, wie beispielsweise Senioren mit wenig
Fahrpraxis, nachhaltiger unterstützt als dies mit bekannten
Systemen möglich ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis
aus, dass die bei bekannten Assistenzsystemen übliche Routenführung
mittels grober Handlungsanweisungen, die zudem fahrzeug- und fahrerunspezifisch
sind, nicht ausreichend ist, um dem genannten Fahrerkreis eine sichere
Fahrweise und eine routinierte Teilnahme an dem Straßenverkehr
zu ermöglichen. Eine übliche Anweisung eines herkömmlichen
Assistenzsystems, wie beispielsweise der Abbiegehinweis „In hundert
Meter rechts abbiegen” oder dergleichen, kann einen ungeübten
Fahrer überfordern, da er nun zwar weiß, dass
er in Kürze etwas zu unternehmen hat, mangels Fahrpraxis
aber nicht genau weiß, was er im Einzelnen zu tun hat,
um diese Anweisung verkehrsgerecht umzusetzen. Der ungeübte
Fahrer kann daher unter Zeitdruck geraten und deshalb zu einer Panikreaktion
veranlasst werden. Zudem berücksichtigt die erwähnte
standardisierte Anweisung nicht fahrzeugspezifische Eigenschaften
des Fahrzeugs. Ein Fahrmanöver für die Ausführung
des bevorstehenden Abbiegevorgangs mit einem untermotorisierten
Kleinwagen kann in der Praxis durchaus anders ablaufen als mit einem
PS-starken Fahrzeug. Weiterhin berücksichtigt die herkömmliche
standardisierte Anweisung auch nicht das aktuelle Verkehrsgeschehen.
Der erwähnte Abbiegehinweis ist hier lediglich als ein
Beispiel zu verstehen. Die erwähnten Nachteile treten auch
im Zusammenhang mit weiteren unspezifischen Hinweisen bekannter
Assistenzsysteme auf.
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Technische Lösung
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Es
wird ein Fahrerassistenzsystem vorgestellt, welches eine Einrichtung
für die Erfassung fahrerspezifischer Eigenschaften umfasst,
die für die Steuerung der Ausgabeeinrichtung herangezogen werden.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch eine fahrerspezifische
Anpassung und Steuerung der Ausgabeeinrichtung eines Fahrerassistenzsystems
eine nachhaltige Erleichterung in der verkehrsgerechten Handhabung
des Fahrzeugs erzielbar ist. Davon profitieren insbesondere ungeübte Fahrer
mit geringer Fahrpraxis und/oder Fahranfänger. Wird das
Fahrzeug von einem derartigen Fahrer in Betrieb genommen, dann können
durch eine entsprechend angepasste Steuerung der Ausgabeeinrichtung
eines Navigationssystems detaillierte Handlungsanweisungen ausgegeben
werden, die den Fahrer bei einem sicheren und verkehrsgerechten Führen
des Fahrzeugs unterstützen. In einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung können zusätzlich fahrzeugspezifische
Eigenschaften erfasst und für die Steuerung der Ausgabeeinrichtung
ausgewertet werden. Als fahrzeugspezifische Eigenschaften kommen
insbesondere bauartbedingte Betriebskenngrößen,
wie Leistungsvermögen des Antriebs, der Bremsanlage, Kurvenradius,
und dergleichen in Betracht. Weiterhin kommen fahrtechnisch bedingte Betriebskenngrößen,
wie aktuelle Geschwindigkeit, Lenkwinkel, Gesamtgewicht und dergleichen
in Betracht. Durch Erfassung und Auswertung derartiger Betriebskenngrößen
und die davon abhängige Steuerung der Ausgabeeinrichtung
kann diese noch gezieltere Hinweise für die Handhabung
des Fahrzeugs bereitstellen. Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung werden zusätzlich Einflussgrößen
aus dem Fahrzeugumfeld erfasst und für die Steuerung der
Ausgabeeinrichtung herangezogen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung,
den Ansprüchen und der Zeichnung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher
erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
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2 ein
Ablaufdiagramm.
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1 zeigt
ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Fahrerassistenzsystems 10. Mit Bezugsziffer 1 ist
ein Steuergerät bezeichnet. Mit dem Steuergerät 1 ist
eine Ausgabeeinrichtung 2 verbunden, die dem Fahrer Anweisungen
erteilt. Hierbei kann es sich vorzugsweise um Anweisungen handeln,
die dem Fahrer in optischer und/oder akustischer Form oder auch
zusätzlich in Gestalt haptischer Signale übermittelt
werden. Die Signalausgabe erfolgt zweckmäßig über
ein im Sichtbereich des Fahrers liegendes Display und einen Lautsprecher.
Mit Bezugsziffer 3 ist ein vorzugsweise satellitengestütztes
Navigationssystem bezeichnet, das eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs
und eine Routenführung ermöglicht. Mit Bezugsziffer 4 ist ein
Funktionsmodul bezeichnet, das fahrerspezifische Eigenschaften erfasst
und diese an das Steuergerät 1 weiterleitet. In
einer einfachen Ausführungsvariante kann es sich hierbei
um eine manuell, ggf. in Stufen, betätigbare Schalteinrichtung
handeln, durch deren Schaltstellung dem Steuergerät 1 das
Trainingsniveau des Fahrers mitgeteilt werden kann. In einer komplexeren
Ausführungsvariante ist das Funktionsmodul 4 derartig
ausgelegt, dass es anhand der Aktivität des Fahrers auf
dessen Ausbildungsniveau schließt. Dies wird beispielsweise
durch Auswertung der Lenkaktivität des Fahrers, seiner Bremsaktivität
und der Betätigung des Fahrpedals ermöglicht.
Die fahrerspezifischen Eigenschaften können somit vorteilhaft
automatisch erfasst werden. Mit Bezugsziffer 5 ist ein
mit dem Steuergerät 1 verbundenes Funktionsmodul
bezeichnet, das Eigenschaften des Fahrzeugs erfasst und diese an
das Steuergerät weiterleitet. Als fahrzeugspezifische Eigenschaften
kommen zunächst bauartbedingte Betriebskenngrößen
des Fahrzeugs, wie insbesondere das Leistungsvermögen des
Fahrzeugs, die Lenk- und Bremseigenschaften in Betracht, da diese
die Handhabung des Fahrzeugs stark beeinflussen. Weiterhin kommen
fahrtechnisch bedingte Betriebskenngrößen, wie
beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit, der Lenkwinkel, das
aktuelle Gesamtgewicht des Fahrzeugs und dergleichen in Betracht,
da auch diese Betriebskenngrößen das Fahrverhalten
des Fahrzeugs und die notwendigen Reaktionen des Fahrers stark beeinflussen.
Mit Bezugsziffer 6 ist ein mit dem Steuergerät 1 verbundenes
Funktionsmodul bezeichnet, das mit Hilfe geeigneter Sensoren das Umfeld
des Fahrzeugs erfasst und insbesondere in der Lage ist, Hindernisse
auf der Fahrbahn, Fahrspurmarkierungen, Verkehrszeichen, andere
Fahrzeuge und dergleichen zu erfassen und zu erkennen. Beispielsweise
kann das Funktionsmodul 6 Videosensoren, Radarsensoren,
Ultraschallsensoren oder eine C2X-Kommunikationseinheit umfassen.
Eine C2X- oder Car-to-X-Kommunikation bezeichnet vereinheitlichend
eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug und eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation über Funk.
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Im
Folgenden wird, anhand eines Beispiels, die Funktionsweise des in 1 dargestellten
Fahrerassistenzsystems 10 beschrieben. Bei Inbetriebnahme
des Fahrzeugs werden dem Steuergerät 1 über
das Funktionsmodul 4 und das Funktionsmodul 5 fahrerspezifische
und fahrzeugspezifische Informationen mitgeteilt. In diesem Beispiel
werde angenommen, dass es sich bei dem Fahrer um einen Fahranfänger
mit geringer Fahrpraxis handelt, der mit einem leistungsschwachen
Kleinwagen unterwegs ist. Die fahrzeugspezifischen Eigenschaften
werden zweckmäßig einmalig bei der Applikation
des Fahrerassistenzsystems 10 in das jeweilige Fahrzeug
erfasst und dauerhaft gespeichert. Nach Eingabe des Fahrtziels übernimmt
das Navigationssystem 3 die Routenführung. Über
die Ausgabeeinrichtung 2 erhält der Fahrer nun
laufend detailliere Handlungsanweisungen, die ihm trotz seiner geringen
Fahrpraxis eine optimale Bedienung des Fahrzeugs und ein verkehrsgerechtes
Verhalten ermöglichen. Für das vorliegende Beispiel
werde angenommen, das sich das Fahrzeug mit der vorgeschriebenen
Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h auf der mittleren Spur
einer mehrere Fahrstreifen umfassenden Fahrbahn fortbewegt und in
etwa 500 m Entfernung nach rechts abbiegen muss, um die Fahrt zu
seinem Ziel fortzusetzen. Das Navigationssystem eines herkömmlichen
Fahrerassistenzsystems würde die Abbiegestelle und die
Entfernung bis zu dieser Stelle auf einem Display optisch darstellen
und zusätzlich akustisch die folgenden Anweisungen ausgeben: „In
500 m rechts abbiegen.” Und kurz bei Erreichen der Kreuzung: „Jetzt
nach rechts abbiegen.” Bei dem erfindungsgemäßen
Fahrerassistenzsystem würden über die Ausgabeeinrichtung 2 zeitlich
aufeinander folgend akustische Hinweise, etwa folgender Art, ausgegeben:
„In
500 m rechts abbiegen.”
„In den Rückspiegel
schauen!”
„Jetzt auf die rechte Fahrspur
wechseln!”
„Geschwindigkeit auf 50 km/h reduzieren!”
„Geschwindigkeit
auf 30 km/h reduzieren!”
„Auf Radfahrer achten!”
„Jetzt
nach rechts abbiegen!”
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Zusätzlich
könnten in das optische Display entsprechende optische
Signale eingeblendet werden, die die geeigneten Punkte für
Spurwechsel und Geschwindigkeitsänderung optisch hervorheben.
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In
besonders vorteilhafter Weise können bei einer Ausführungsvariante
der Erfindung über das Funktionsmodul 5 auch noch
Betriebskenngrößen des Fahrzeugs, wie insbesondere
Leistungsdaten und Fahreigenschaften des Fahrzeugs berücksichtigt werden,
die zu zusätzlichen Anweisungen an den Fahrer führen.
Diese Anweisungen können sich beispielsweise auf Kommandos
für die Betätigung von Fahr- und/oder Bremspedal,
die Lenkung oder Signalanlagen des Fahrzeugs beziehen. Beispielsweise könnte,
in Zusammenhang mit dem Hinweis auf den bevorstehenden Spurwechsel
noch folgender Hinweis ausgegeben werden:
„Blinker
rechts betätigen!”
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Im
Zusammenhang mit den vorgeschlagenen Geschwindigkeitsänderungen
könnten noch Anweisungen zur Bremsbetätigung ausgegeben
werden, etwa wie folgt:
„Jetzt bremsen!”
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung
wird mit Hilfe des Funktionsmoduls 6 zusätzlich
das Umfeld des Fahrzeugs erfasst. Die jeweils erfasste Verkehrssituation
kann zu zusätzlichen unterstützenden Hinweisen
führen.
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Etwa
wie folgt in Zusammenhang mit dem empfohlenen Wechsel der Fahrspur:
„Rechts überholendes
Fahrzeug passieren lassen!”
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Etwa
wie folgt vor dem Abbiegevorgang:
„Radfahrer passieren
lassen!”
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Die
Steuereinheit 1 ist demnach derart ausgebildet, dass bei
Vorliegen der Information über einen Fahrer mit geringerem
Ausbildungsstand bzw. geringerer Fahrpraxis neben den üblichen
Hinweissignalen zur Routenverfolgung eines Navigationssystems bezüglich
des Ortes des Abbiegens und seiner Entfernung weitere ortsabhängige
Hinweissignale (akustisch und ggf. optisch) erzeugt und ausgegeben werden,
welche dem Fahrer notwendige Schritte zur Vorbereitung und/oder
Durchführung des Abbiegens und ihre Reihenfolge anzeigen.
Diese zusätzlichen Hinweissignale werden auf der Basis
der Routeninformation, der Ortsinformation des Fahrzeugs, bei Vorliegen
der Information über einen Fahrer mit geringerem Ausbildungsstand
bzw. geringerer Fahrpraxis sowie in einer Ausführung abhängig
von den Signalen wenigstens eines Umfeldsensors erzeugt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem handelt
es sich somit nicht um ein automatisches Assistenzsystem, wie beispielsweise
ein so genanntes LKS-System (LKS = Lane Keeping Support), das eine
automatische Spurführung des Fahrzeugs ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Assistenzsystem generiert
lediglich optische und/oder akustische und/oder haptische Anweisungen,
die von dem Fahrer noch selbst umgesetzt werden müssen. Allerdings
ist es durchaus möglich, das erfindungsgemäße
Fahrerassistenzsystem auch als Zusatzfunktion bei einem mit einem
automatischen Spurführungssystem ausgestatteten Fahrzeug
einzusetzen. Dies eignet sich insbesondere für das Fahrtraining
eines noch unerfahrenen Fahrers. Er kann dann, anhand der von dem
erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgegebenen
optischen und/oder akustischen Anweisungen, noch besser nachvollziehen, welche
Eingriffe das automatische Spurführungssystem im Einzelnen
durchführt.
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Die
Funktionsweise der Erfindung wird im Folgenden kurz unter Bezug
auf das in 2 dargestellte Ablaufdiagramm
erläutert. Im Schritt 20 beginne eine Fahrt entlang
einer mit Hilfe des Navigationssystems 3 programmierten
Route. Im Schritt 21 werden die fahrerspezifischen Kriterien,
insbesondere der Ausbildungsstand des Fahrers, ausgewählt
und im Folgenden für die Steuerung der Ausgabeeinrichtung 2 herangezogen.
Diese gibt ihre Hinweise in dem Schritt 24 aus. Optional
können Funktionsmodule 5 und 6 für
die Erfassung von Betriebskenngrößen des Fahrzeugs
und des Fahrzeugumfelds vorgesehen sein. Deren Informationen werden
in den Schritten 22 und 23 eingespeist, um die
Art der Ausgabe der Ausgabeeinrichtung im Schritt 24b zu
steuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4437365
A1 [0002]
- - DE 10256568 A1 [0003]