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Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abbildung von wenigstens einem Muster, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der Druckschrift
JP 07329660 ist bekannt, dass zwei Lasereinheiten eingesetzt werden, um eine Breite eines Kraftfahrzeuges auf einer Fahrbahn abzubilden. Dazu wird jeweils eine Lasereinheit an der linken und der rechten Außenseite des Kraftfahrzeuges angeordnet. Damit kann die Breite des Kraftfahrzeuges durch emittierbares Licht der Lasereinheiten auf der Fahrbahn projiziert werden. Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, dass der Einsatz von zwei Lasereinheiten sehr kostenintensiv ist. Zudem müssen zwei Komponenten an das Kraftfahrzeug angeordnet werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abbildung von wenigstens einem Muster bereitzustellen, wobei das Fahrerassistenzsystem einfach und zuverlässig aufgebaut ist, insbesondere kostengünstig aufgebaut ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abbildung von wenigstens einem Muster mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ausgeführt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils für sich oder in Kombination erfindungswesentlich sein.
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Es ist ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Abbildung von wenigstens einem Muster vorgesehen, wobei an dem Fahrerassistenzsystem genau eine Lasereinheit angeordnet ist. Dabei ist durch wenigstens einen Spiegel ein emittierbares Licht der Lasereinheit umlenkbar. Durch die Umlenkung des emittierbaren Lichts der Lasereinheit durch den Spiegel ist auf einer Fläche das Muster optisch insbesondere vollständig abbildbar. Damit kann mit nur einer Lasereinheit z. B. die Breite des Kraftfahrzeuges auf der Fläche dargestellt werden. Das emittierbare Licht der Lasereinheit kann durch den Spiegel derart auf der Fläche projiziert werden, dass ein komplexes optisches Muster auf der Fläche abbildbar ist. Damit können neben Linien auch z. B. Rechtecke, Dreiecke oder andere geometrische Figuren auf der Fläche dargestellt werden.
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So können ebenfalls Navigationshinweise durch wenigstens einen projizierten Pfeil als Muster auf der Fläche abgebildet werden. Dafür kann vorteilhaft eine Ankopplung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems mit einem in dem Fahrzeug vorhandenen Informationssystem erfolgen, wobei von dem Informationssystem Daten über die aktuelle Fahrzeugumgebung an das Fahrerassistenzsystem (10) übermittelt werden, und das Muster (14) abhängig von den Daten erzeugt wird. Dementsprechend kann das Informationssystem z.B. Daten über detektierte Objekte und Hindernisse an das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem übermitteln, wobei die detektierten Objekte und Hindernisse durch ein projiziertes Muster umrandet oder markiert werden können. Auch weitere Navigationsmerkmale wie z.B. die aktuell gefahrene Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder eine aktuelle Himmelsrichtung kann auf der Fläche dargestellt werden.
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Weiterhin kann eine geschwindigkeitsadaptierte Änderung der projizierten Muster erfolgen. Dementsprechend kann bei einer schnellen Fahrt des Kraftfahrzeuges eine eigene Fahrzeugbreite mit einem Sicherheitspuffer versehen werden. Die geschwindigkeitsadaptierte Änderung kann durch eine Verlängerung oder Verschiebung des projizierten Musters erfolgen. Damit kann z.B. eine Breite eines Fahrkorridors angepasst werden. Darüber hinaus können auch gekrümmte Linien oder Warnsignale auf die Fläche projiziert werden.
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Zudem ist es denkbar, dass verschiedene Flächen dabei zum Einsatz kommen. Hier kann z. B. eine im Innenraum des Kraftfahrzeuges vorhandene Fläche genutzt werden. Dieses kann z. B. eine Fahrzeugscheibe bzw. Windschutzscheibe (Frontscheibe) sein, oder auch ein Armaturenbrett im Fahrzeuginneren. Allerdings ist auch eine Fläche außerhalb des Kraftfahrzeuges nutzbar, auf die das entsprechende Muster projiziert wird, wie beispielsweise die nutzbare Fahrfläche, die durch links- und rechtsseitige Begrenzungslinien darstellbar ist. Es ist vorteilhaft, dass das Muster eine fahrzeugrelevante Kenngröße ist, insbesondere eine aktuell gefahrene Geschwindigkeit, ein Außenmaß (z. B. Breite oder Länge des KFZ) des Fahrzeuges, ein Umriss des Fahrzeuges oder die Höhe des Fahrzeuges ist. Damit kann dem Nutzer des Kraftfahrzeuges ermöglicht werden, eine Information über eine fahrzeugrelevante Kenngröße einfach und effektiv wahrzunehmen. So kann der Nutzer des Kraftfahrzeuges bei einem Rangiermanöver z.B. die optische Abbildung der Außenmaße des Fahrzeuges auf die genutzte Fahrbahn dazu nutzen, das Fahrzeug sicher zu rangieren. Aber auch aktuelle fahrzeugrelevante Kenngrößen, wie z. B. die Geschwindigkeit, können dem Nutzer des Kraftfahrzeuges während der Fahrt z. B. auf der Fahrbahn oder auch auf der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges angezeigt werden. Bei einem erweiterten Aufbau des Kraftfahrzeuges, z. B. durch einen Jetbag, ist es zudem vorteilhaft, dass dem Nutzer bei einer z. B. Einfahrt in eine Tiefgarage, die aktuelle Höhe des Kraftfahrzeuges auf der Fläche angezeigt wird. Somit ist es möglich, dass dem Nutzer z. B. der noch vorhandene Platz zwischen der höchsten Erhebung des Kraftfahrzeuges und der Höhe der Tiefgarage auf der Fläche anzuzeigen. Dies kann sowohl grafisch und/oder textuell erfolgen.
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Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Fläche zur optischen Abbildung des Musters die vom Kraftfahrzeug genutzte Fahrbahn ist. Damit kann z. B. ein Außenmaß des Kraftfahrzeuges auf der Fahrbahn angezeigt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Rangiermanövern, damit der Nutzer das Kraftfahrzeug sicher um Hindernisse umfahren kann. So ist es häufig bei einem Rangiermanöver in eine Kraftfahrzeuggarage sinnvoll, das Außenmaß des Kraftfahrzeuges außerhalb des Kraftfahrzeuges anzuzeigen, womit dem Nutzer des Kraftfahrzeuges ein sichereres Einfahren in die Kraftfahrzeuggarage ermöglicht ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Steuerung der Lasereinheit und des Spiegels über eine Steuereinheit erfolgt. Die Steuereinheit kann dabei an einem Feldbussystem angeschlossen werden, so dass z. B. über einen CAN-Bus die Steuerung der Lasereinheit und des Spiegels erfolgen kann. Der CAN-Bus kann dabei in dem Kraftfahrzeug verbaut sein. Somit kann zentral über den Feldbus die Lasereinheit und der Spiegel gesteuert werden. Im Falle, dass mehrere weitere Sensoren, wie z. B. Ultraschallsensoren, eines Kraftfahrzeuges an dem Feldbus angeschlossen sind, ist es dabei denkbar, dass bei bestimmten Ereignissen die Lasereinheit und der Spiegel automatisch durch den CAN-Bus betrieben werden. So kann im Falle einer Detektierung eines Hindernisses durch die Ultraschallvorrichtung dieses Ereignis automatisch über die Lasereinheit auf die Fläche abgebildet werden. Dadurch kann dem Nutzer z. B. die Entfernung des Hindernisses auf der Fläche angezeigt werden.
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Ferner ist es denkbar, dass die Lasereinheit und der Spiegel in einem wasserdichten Gehäuse angeordnet sind. Damit kann die Lasereinheit und der Spiegel an einer Außenhaut des Kraftfahrzeuges angeordnet werden. Eine Funktionsstörung durch eintretendes Wasser in das Gehäuse kann damit wirkungsvoll verhindert werden. Zudem kann das Gehäuse auch stoßfest ausgebildet sein, wodurch die Lasereinheit und der Spiegel durch das Gehäuse vor einer ungewollten Krafteinwirkung geschützt sind. So kann z. B. während der Fahrt ein aufwirbelnder Fremdkörper an das Gehäuse geschleudert werden, wobei das Gehäuse diese Krafteinwirkung abfangen kann. Die Lasereinheit und der Spiegel können vor ungewollten Krafteinwirkungen sicher geschützt werden. Die Funktionsfähigkeit der Lasereinheit und des Spiegels bleiben dadurch gewahrt.
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Optional ist es denkbar, dass der Spiegel eine Krümmung aufweist. Die Krümmung kann die Fokussierung des emittierbaren Lichts erleichtern. Zudem kann die Krümmung den notwendigen Drehwinkel bei einer Ablenkung des emittierbaren Lichts verringern.
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Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Lichtscheibe aufweist, wodurch das emittierbare Licht der Lasereinheit emittierbar ist. Die Lichtscheibe kann dabei die Optik der Lasereinheit wirkungsvoll vor Fremdkörpern schützen. Auch eine Verunreinigung einer Optik der Lasereinheit wird dadurch wirkungsvoll vermieden. Zudem kann die Lichtscheibe in verschiedenen Farbtönen ausgebildet sein, so dass farbiges emittierbares Licht durch die Lichtscheibe auf die Fläche emittierbar ist. Zudem kann die Lichtscheibe klar oder auch matt ausgeführt sein. Bei einer matten Ausführung wird das Licht gestreut. Auch kann die Lichtscheibe eine Optik aufweisen, wodurch das emittierbare Licht der Lasereinheit z. B. gestreut werden kann.
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Zusätzlich ist es vorteilhaft, dass das Gehäuse im Bereich der Lichtscheibe Befestigungsmittel aufweist, an der eine Optikeinheit anordbar ist. Als Befestigungsmittel kann wenigstens ein Rasthaken zum Einsatz kommen. Die Optikeinheit kann ein komplementäres Gegenmittel aufweisen, das mit dem Rasthaken eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung eingehen kann. Auch ist als Befestigungsmittel ein Innen- oder Außengewinde vorstellbar. Die Optikeinheit kann dementsprechend ein komplementäres Gewinde aufweisen, das mit dem Innen- oder Außengewinde eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung der Optikeinheit mit dem Gehäuse eingehen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass die Lasereinheit und/oder der Spiegel an einer, insbesondere von außen, erreichbaren Stelle des Fahrzeuges angeordnet ist, insbesondere an einem vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Dadurch kann eine variable Anordnung der Lasereinheit und/oder des Spiegels an das Fahrzeug erfolgen. Zudem kann vorteilhafterweise bei einer von außen erreichbaren Stelle der Lasereinheit und/oder des Spiegels im Falle eines Defektes die Lasereinheit und/oder der Spiegel schnell, einfach und sicher ersetzt werden. Auch können notwendige Wartungsarbeiten schnell, einfach und sicher erfolgen, wodurch auch die Wartungskosten reduziert werden können. Dadurch können ebenfalls die Kosten zur Anbringung der Lasereinheit und/oder des Spiegels an das Fahrzeug bei der Herstellung des Fahrzeuges reduziert werden. Das Gehäuse, in dem der Spiegel und die Lasereinheit angeordnet sein können, kann ebenfalls an einer erreichbaren Stelle des Fahrzeuges angeordnet werden. Damit kann ein einfacher Austausch des Gehäuses mit dem Spiegel und der Lasereinheit schnell und sicher gewährleistet werden. Auch die Anordnung der Lasereinheit und/oder des Spiegels an einer vorderen Kante eines Fahrzeugdaches oder an einem Kühlergrill es Fahrzeuges ist dabei denkbar. Auch ist das Gehäuse an diesen genannten Montageorten anordbar.
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Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einem Fahrerassistenzsystem zur Abbildung der Fahrzeugbreite auf einer Fahrbahn,
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2 eine schematische Ansicht einer Lasereinheit mit einem Gehäuse
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3 eine schematische Ansicht einer Lasereinheit mit zwei bewegbaren Spiegeln.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 12 mit einem Fahrerassistenzsystem 10 zur Abbildung von einer Fahrzeugbreite 14 auf einer Fahrbahn 20 dargestellt. Das Fahrerassistenzsystem 10 weist eine Lasereinheit 16 und einen Spiegel 18 auf, wobei das emittierbare Licht der Lasereinheit 16 über den Spiegel 18 auf die Fahrbahn gelenkt wird. Damit kann die Fahrzeugbreite 14 des Kraftfahrzeuges 12 dargestellt werden. Im Falle, dass das Kraftfahrzeug 12 zwischen zwei Hindernissen manövriert werden soll, kann der Nutzer anhand der angezeigten Breite des Kraftfahrzeuges 12 auf der Fahrbahn 20 die Abbildung der Fahrzeugbreite 14 als Hilfe für die Kraftfahrzeugmanövrierung heranziehen. Dabei ist es denkbar, dass die Lasereinheit 16 und der Spiegel 18 an einem vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeuges 12 angeordnet sind. Die Anordnung des Fahrerassistenzsystems kann auch an jeder erreichbaren anderen Stelle des Kraftfahrzeuges 12 erfolgen. Der Spiegel 18 und die Lasereinheit 16 können dabei in einem wasserdichten Gehäuse 24 an dem vorderen Stoßfänger angeordnet sein.
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In 2 ist schematisch ein Fahrerassistenzsystem 10 mit einer Lasereinheit 16 und einem Spiegel 18 dargestellt. Die Lasereinheit 16 emittiert dabei Licht auf den Spiegel 18, wobei ein Muster 14 auf einer Fläche 20 abgebildet ist. Das Muster 14 ist in 2 beispielhaft ein Laserpunkt. Dieser Laserpunkt kann aber auch über den Spiegel 18 derart abgelenkt werden, so dass komplexe Muster 14 abbildbar sind. Die Ablenkung der Spiegel 18 kann über Stellmotoren 32, insbesondere Servomotoren erfolgen. Die Ansteuerung der Lasereinheit 16 und/oder die Ansteuerung des Stellmotors 32 kann dabei über eine Steuereinheit 22 erfolgen. Die Steuereinheit 22 kann dabei mit einem Feldbus, insbesondere einem CAN-Bus des Kraftfahrzeuges 12 verbunden sein. Der Spiegel 18 kann dabei in gebogener, ebener oder einer anderen beliebigen geometrischen Form ausgeführt sein. Auch ist der Einsatz von mehreren Spiegeln 18 denkbar, wodurch das emittierbare Licht der Lasereinheit 16 in allen Raumrichtungen abstrahlbar ist. Das Fahrerassistenzsystem 10 weist ein Gehäuse 24 auf, wobei an dem Gehäuse 24 eine Lichtscheibe 26 angeordnet ist. An der Lichtscheibe 26 ist eine Optikeinheit 30 über Befestigungsmittel 28 angeordnet. Durch die Optikeinheit 30 kann das emittierbare Licht der Lasereinheit 16 stärker fokussiert werden. Auch kann die Lichtscheibe 26 als Streulinse und/oder farbig ausgeführt sein.
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In 3 ist ein Fahrerassistenzsystem 10 mit einer Lasereinheit 16, einem Spiegel 18 und einem zweiten Spiegel 18' dargestellt. Der Spiegel 18 und der zweite Spiegel 18' sind bewegbar. Die Bewegung kann vorteilhafterweise um den Schwerpunkt des Spiegels 18 und/oder des zweiten Spiegels 18' erfolgen. Dadurch ist eine Bewegung des Spiegels 18 und/oder des zweiten Spiegels 18' durch einen Servomotor mit einer geringen Leistung erzeugbar. Die Lasereinheit 16 strahlt dabei emittierbares Licht auf den Spiegel 18 aus. Das von dort abgelenkte emittierbare Licht wird auf den zweiten Spiegel 18' gelenkt, wodurch ein Muster 14 auf einer Fläche 20 abgebildet ist. Das Muster 14 ist z.B. ein Laserpunkt. Durch die Bewegung der Spiegel 18, 18' sind auch komplexe Muster 14 auf der Fläche 20 abbildbar. Dies ist beispielhaft durch die Erzeugung der Zahl "5" dargestellt. Der Spiegel 18 und der zweite Spiegel 18' sind gekrümmt ausgebildet. Die Spiegel 18, 18' können dementsprechend als ein halbrunder Rohrabschnitt ausgebildet sein.
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Auch ist der Einsatz eines bewegbaren ebenen Spiegels denkbar. Ein Ein- und Ausschalten der Lasereinheit 16 und die Bewegung der Spiegel 18 und 18' kann dabei über ein Feldbussystem, welches in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen kann, erfolgen. An den Spiegeln 18, 18' kann dabei ein Elektromotor 34 angeordnet sein, insbesondere ein Servomotor angeordnet sein, wodurch die Spiegel 18, 18' in Rotation gesetzt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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