DE102012205004A1

DE102012205004A1 - Ultraschallquelle als Signalbarke

Info

Publication number: DE102012205004A1
Application number: DE201210205004
Authority: DE
Inventors: Frank Suessenbach; Marcus Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-10-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschallsensor (1), der ein charakteristisches Signal (3) aussendet und auf ein Zweirad (2), das so einen Ultraschallsensor (1) beinhaltet. Dieser Ultraschallsensor (1) dient zum Anzeigen eines Zweirades (2) gegenüber einem Fahrzeug (4) mit ultraschallbasiertem Fahrerassistenzsystem, im Besonderen wenn sich der Zweiradfahrer (2) im toten Winkel (5) des Autos (4) befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallquelle zum Aussenden eines charakteristischen Signals sowie ein Zweirad, das mit einer solchen Ultraschallquelle ausgestattet ist.
Stand der Technik
Verkehrsteilnehmer wie Zweiradfahrer und Fußgänger sind durch ihren geringen Reflexionsquerschnitt und ihre zuweilen geräuscharme Fortbewegung für ultraschallbasierte Tote-Winkel-Überwachungssysteme, die in einem Fahrzeug integriert sind, besonders schwer zu erkennen.
Aus der Schrift JP 62124486 A ist ein System in einem Fahrzeug bekannt, das eine Ultraschallwelle empfängt, die durch das Geräusch eines sich von hinten an das Fahrzeug annähernden Motorrads erzeugt wird. Sobald das Motorrad einen kritischen Abstand zum Fahrzeug erreicht hat, wird der Fahrer des Fahrzeugs gewarnt.
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin ein Tote-Winkel-Assistent „Side View Assist“ von Bosch bekannt, das den Fahrer beim Spurwechsel unterstützt und vor Gefahren warnt. Das System arbeitet mit Ultraschallsensoren und deckt den Bereich nach ISO-Norm 17387 ab. Dabei handelt es sich um den Bereich, den der Fahrer nicht einsehen kann.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2011 002 447 U1 ist ein Sicherheitssystem für Zweiräder bekannt, das als Ortungssystem für gestohlene Fahrräder verwendet wird. Das System besteht aus einem aktivierbaren Bewegungssensor, einem GPS-Empfänger, einer Sendeeinrichtung und einer Energieversorgung. Das Sicherheitssystem ist innerhalb eines Rohres des Zweirades montiert und sendet nach Aktivierung des Bewegungssensors die Position des Zweirades per GPS.
Es ist weiterhin ein portabler Ultraschallsender bekannt, der von Zweiradfahrern genutzt wird, um sich vor angreifenden Hunden zu schützen.
Offenbarung der Erfindung
Die zugrundeliegende Vorrichtung besteht aus einer Ultraschallquelle, die ein charakteristisches Signal aussendet, vorzugsweise im Frequenzbereich zwischen 40 und 50 kHz. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Ultraschallquelle als Signalbarke im Straßenverkehr dient. Sie ist insbesondere zur Montage an einem Zweirad, motorisiert oder unmotorisiert, geeignet. Der Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein Verkehrsteilnehmer, z. B. ein Zweirad zusätzliche Aufmerksamkeit im Straßenverkehr erhält und besser wahrgenommen werden kann, insbesondere von Autofahrern.
Durch die vorgeschlagene Lösung ist es möglich, dem ultraschallbasiertem Überwachungssystem eines Fahrzeugs die Präsenz eines Verkehrsteilnehmers anzuzeigen, dazu gehören im Besonderen Fahrräder, die im Allgemeinen geräuscharm sind.
Besonders vorteilhaft ist, dass dem Autofahrer solche Verkehrsteilnehmer angezeigt werden, die sich außerhalb seines Sichtbereichs, sozusagen in seinem toten Winkel befinden.
Zweckmäßigerweise sendet die Ultraschallquelle nicht kontinuierlich, sondern in Form von kurzen Pulsen. Der Vorteil dabei ist, dass weniger Energie verbraucht wird und die Ultraschallquelle langsamer altert. Durch eine bestimmte Pulsfolge, z. B. durch Variation der Pulslänge oder Pulsfrequenz wird ein charakteristisches Signal erzeugt, das zur Identifizierung des Verkehrsteilnehmers, z. B. Zweiradtyp, Fußgänger, etc. beitragen kann. Damit der Verkehrsteilnehmer rechtzeitig vom Fahrerassistenzsystem erkannt werden kann, muss dieses charakteristische Signal in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt werden. Weiterhin kann das Senden der Ultraschallquelle geschwindigkeitsabhängig gestaltet werden, um zum Beispiel im Stand andere ultraschallbasierte System nicht zu stören.
Weiterhin besitzt die Ultraschallquelle einen breiten Abstrahlbereich, im wesentlichen 135°, 180°, 270° oder 360°, was einem Rundstrahler entspricht.
Die Stromversorgung der Ultraschallquelle kann entweder intern über eine Batterie oder Akku autonom erfolgen oder sie kann extern durch eine elektrische Verbindung mit einem Energiespeicher, z.B. des motorangetriebenen Zweirades, hergestellt werden, womit die Ultraschallquelle direkt im Zweirad integriert ist.
Die Erfindung umfasst ebenfalls ein Zweirad, das mit der oben beschriebenen Ultraschallquelle, z.B. am Lenker ausgerüstet ist. Eine weitere Befestigungsmöglichkeit bietet ein Anzeigeninstrument, z.B. ein Tacho. Bei einem motorangetriebenen Zweirad kann die Ultraschallquelle im Steuergerät baulich integriert sein. Der Bereich des Vorderlichts bietet sich ebenfalls zum Befestigen der Ultraschallquelle an.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und beigefügter Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
1 ein Verkehrsszenario mit der erfindungsgemäßen Ultraschallquelle am Zweirad und einem Fahrerassistenzsystem im Auto.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt die Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einer Ultraschallquelle 1, die an einem Zweirad 2 angebracht ist und ein charakteristisches Signal 3 aussendet. Des Weiteren zeigt die Graphik ein Fahrzeug 4 ausgestattet mit einem ultraschallbasiertem Fahrerassistenzsystem und dem Winkel 5, den der Fahrer nicht einsehen kann. Die Ultraschallquelle 1 kann als Warnsignal angesehen werden, um den Fahrer eines Fahrzeugs 4 mit Fahrerassistenzsystem auf einen Verkehrsteilnehmer, Zweiradfahrer oder Fußgänger, aufmerksam zu machen, die in dessen toten Winkel 5 hineinfahren oder sich dort befinden. Daher sollte sich die Unfallgefahr verringern.
Das erste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Zweirad 2. Die Ultraschallquelle 1 als aktives Element sendet dabei bevorzugt im Frequenzbereich zwischen 40 und 50 kHz, da dies der üblicherweise verwendete Frequenzbereich bei ultraschallbasierten Fahrerassistenzsystemen ist. Durch den Einsatz der Ultraschallsensoren 1 erhöht sich auch der Lärmpegel des Zweirads, z.B. E-bike nicht, sodass die weitgehend geräuscharme Fortbewegung gewährleistet bleibt.
Aus Energiespargründen und zur Verringerung von Alterungseffekten sendet die Ultraschallquelle 1 nicht kontinuierlich, sondern in Form von Pulsen. In einer Ausführungsform folgen die Pulse bevorzugt mit variabler Periode, die zufällig gleichverteilt gewählt wird, z.B. alle 2 bis 5 ms. Eine solche Pulsfolge ist den herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen bereits durch die Reflektion eines vom Fahrerassistenzsystems ausgesendeten Ultraschallsignals am Querschnitt eines Motorrades bekannt. Somit bleiben handelsübliche ultraschallbasierte Fahrerassistenzsysteme ohne Änderung funktional. Eine weitere Ausführungsform beinhaltet Pulse mit fester Periode. Weiterhin ist ein geschwindigkeitsabhängiges Senden möglich, um so im Stand die Störung anderer Ultraschallsysteme zu minimieren.
Damit dem Fahrerassistenzsystem zusätzlich die Information über die Art des Verkehrsteilnehmers (Fahrrad, Pedelec oder E-bike) übermittelt werden kann, muss das Signal, das von der Ultraschallquelle 1 ausgesendet wird, eine spezielle Charakteristik aufweisen, die dem Fahrerassistenzsystem vorab bekannt sein muss. Das charakteristische Signal 3 der Ultraschallquelle wird dabei durch eine bestimmte Pulsfolge erzeugt, z. B. durch Variation der Pulslänge oder Pulsfrequenz.
Verschiedene Abstrahlcharakteristiken der Ultraschallquelle 1 sind im Bereich größer 90° denkbar, um einen größtmöglichen Raum um das Zweirad 2 abzudecken und somit frühzeitig vor diesem zu warnen. Ein Abstrahlbereich von ungefähr 135° hat den Vorteil, dass das Signal gerichtet abgestrahlt wird und dass der energetische Fußabdruck gering ist. Ein Abstrahlbereich von 180° deckt den kompletten Frontbereich des Zweirads 2 ab. Durch einen Abstrahlbereich von 270° sind zusätzlich zum Frontbereich Teile der Seitenflanken, die den Zweiradfahrer 2 umgeben abgedeckt. Vorteil davon ist, dass der abgedeckte Raumbereich um das Zweirad 2 erweitert wird und ein Zweirad 2, das sich Seite an Seite mit einem Fahrzeug 4 befindet, z. B. während eines Überholvorgangs, schneller vom Fahrassistenzsystem erfasst werden kann. Der Rundstrahler hat den Vorteil, dass das Zweirad 2 auf jeden Fall durch das Fahrerassistenzsystem erfasst werden kann. Des Weiteren kann ein vor einem Fahrzeug 4 fahrendes Zweirad 2, das vom Autofahrer aufgrund von Unachtsamkeit übersehen wurde, angezeigt werden. Zu diesem Anwendungszweck ist es auch möglich zwei 180°-Strahler einzusetzen, z. B. einen im Lenkerbereich, der die Frontseite des Zweirads 2 abdeckt und einen am Gepäckträger, der die Rückseite des Zweirads 2 abdeckt.
Die Ultraschallquelle kann entweder eine interne oder externe Stromversorgung aufweisen. Idealerweise wird die Ultraschallquelle an den Energiespeicher des Zweirades 2 angeschlossen, kann aber auch über eine Batterie autonom betrieben werden.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten die Ultraschallquelle 1 am Zweirad 2 anzubringen. Am sinnvollsten erscheint der Frontbereich des Fahrrades, z. B. am Lenker. Dabei bieten ein Anzeigeninstrument, z. B. ein Tacho oder bei einem motorangetriebenen Zweirad 2 ein Steuerinstrument Befestigungsmöglichkeiten. Die Ultraschallquelle 1 sollte auf jeden Fall auf der Seite des Anzeigen- oder Steuerinstruments angebracht sein, die den Frontbereich des Zweirades 2 abdeckt. Eine weitere Befestigungsmöglichkeit bietet der Bereich des Vorderlichts. So kann die Ultraschallquelle 1, direkt über oder unter dem Licht oder direkt in der Halterung des Lichts angebracht werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Ultraschallquelle auch in das Anzeigeninstrument oder das Licht baulich integriert werden.
Die Ultraschallquelle 1 ist auch geeignet, um das Fahrerassistenzsystem auf Fußgänger aufmerksam zu machen, insbesondere wenn diese bei Dunkelheit die Straße überqueren. Dazu können z.B. vier 90°-Strahler, je einer auf Brust- und Rückseite, sowie zwei auf den Armen des Fußgängers angebracht sein. Denkbar ist auch die Anbringung eines Rundstrahlers an einem Rucksack oder einer Mütze.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 62124486 A [0003]
DE 202011002447 U1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO-Norm 17387 [0004]

Claims

Ultraschallquelle (1), zur Montage an einem Zweirad (2), insbesondere mit einem Frequenzbereich zwischen 40 und 50 kHz, wobei die Ultraschallquelle (1) ein charakteristisches Signal (3) aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) als Signalbarke im Straßenverkehr dient.
Ultraschallquelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Signal der Ultraschallquelle einem ultraschallbasiertem Überwachungssystem eines Fahrzeugs (4) einen Verkehrsteilnehmer anzeigt, z.B. ein Zweirad (2), insbesondere ein Fahrrad.
Ultraschallquelle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Signal (3) der Ultraschallquelle (1) dazu geeignet ist einem ultraschallbasiertem Überwachungssystem eines Fahrzeugs (4) ein Zweirad (2) im toten Winkel (5) anzuzeigen.
Ultraschallquelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Signal (3) aus einer vorbestimmten Abfolge von Pulsen oder einem Puls mit vorbestimmter Frequenz oder Amplitude besteht.
Ultraschallquelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Signal (3) in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt ausgestrahlt wird, wobei vorgesehen ist, dass sich das charakteristische Signal (3) in einem Zeitbereich von 2 bis 5 ms wiederholt.
Ultraschallquelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlung der Ultraschallquelle (1) einem Abstrahlbereich im Wesentlichen von 135°, 180°, 270° oder 360° entspricht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Abstrahlcharakteristik der Ultraschallquelle (1) einem Rundstrahler entspricht.
Ultraschallquelle (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) eine interne, insbesondere Batterie oder Akku, oder eine externe Stromversorgung aufweist.
Zweirad (2), insbesondere ein Fahrrad, mit einer Ultraschallquelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) im Frontbereich des Zweirads (2) angebracht ist.
Zweirad (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) am Lenker, insbesondere an einem Steuer- und/oder Anzeigeinstrument, montiert ist.
Zweirad (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) im Bereich des vorderen Lichts des Zweirads montiert ist, insbesondere am oder im Licht integriert.
Zweirad (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Zweirad (2) einen Energiespeicher aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle (1) mit dem Energiespeicher elektrisch verbunden ist.