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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Steuern eines Fahrtrichtungsanzeigers eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein auf ein derartiges Verfahren bezogenes Navigationssystem.
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Über einen Hebel am Schaltermodul an der Lenksäule eines Fahrzeuges kann ein Fahrer anderen Verkehrsteilnehmer seine zukünftige Fahrtrichtung anzeigen. Dazu betätigt er den Blinkerhebel üblicherweise manuell. Nach einem Abbiegevorgang oder Spurwechselvorgang wird der Blinker in Abhängigkeit des Lenkwinkels zurückgesetzt. Der Fahrer kann den Blinker auch selbst wieder über eine Hebelbetätigung deaktivieren.
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Aus der
DE 10 2004 030 951 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Steuerelektronik mit einem Anschluss vorhanden ist, so dass Signale zur Fahrtrichtungsinformation von einem Navigationsgerät aufgenommen werden, damit aufgrund dieser Signale ein Leuchtelement in der Instrumententafel angesteuert wird. Das von der Steuerelektronik angesteuerte Leuchtelement ist ein grünes, herkömmliches Leuchtelement zur Fahrtrichtungsanzeige in der Instrumententafel. Das Navigationsgerät steuert die Blinker des Kraftfahrzeuges direkt ohne eine Blinkerhebelbetätigung des Fahrers. Der Fahrer muss also den Blinkerhebel nicht mehr setzen. Er wird durch das von dem Navigationsgerät aktivierte Aufleuchten des grünen Leuchtelements in Kenntnis gesetzt, dass eine Blinkerseite des Kraftfahrzeuges den bevorstehenden Richtungswechsel anzeigt. Um Fehlfunktionen zu korrigieren, sind Einrichtungen vorgesehen, damit der Fahrer den Blinker selbst wieder ausschalten kann. Auch kann der Blinker in dieser Ausführungsform unabhängig von der Ansteuerung über das Navigationsgerät immer noch vom Fahrzeugführer selbst betätigt werden.
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Ein anderes Verfahren zum Rückstellen und/oder Setzen einer Fahrzeugblinkanlage ist in der
DE 10 2009 047 436 A1 näher erläutert. Nach abgeschlossenem und/oder bei einem bevorstehenden Richtungswechsel wird die Fahrzeugblinkanlage automatisch zurückgestellt und/oder gesetzt. Um eine exakte automatische Blinkersetzung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass der abgeschlossene und/oder bevorstehende Richtungswechsel aus einem Abgleich von Ortungsdaten des Fahrzeuges mit Kartendaten erkannt wird. Dieses Verfahren soll sich für das Blinken bei einem Spurwechsel eignen. Die Blinkersetzung erfolgt, bis der Spurwechselvorgang abgeschlossen ist. Mittels einer Ortung beziehungsweise einer Position des Fahrzeuges kann ein Vergleich mit einem möglichst detaillierten Kartenmaterial durchgeführt werden. Auf Basis weiterer Informationen, wie beispielsweise der Rangordnung der Straßen, was beispielsweise bei einem Abbiegen in landwirtschaftliche Wege wichtig sein kann, oder dem Vorliegen unterschiedlicher Fahr- und/oder Abbiege- und/oder Abbrems-/beschleunigungsspuren usw. kann genauer ermittelt werden, ob beispielsweise ein Abbiegevorgang abgeschlossen ist und damit der Blinker ausgeschaltet werden kann. Beim Abbiegen an einer Kreuzung soll eine Blinkersetzung erfolgen, bis tatsächlich abgebogen wurde und nicht nur bis von der Geradeausspur auf die Abbiegespur gewechselt wurde. Dies kann dann durch eine Fahrspureingruppierung aus dem Navigations- bzw. Ortungskartenmaterial ergänzt werden. Ein weiteres Beispiel für die Nutzung des Verfahrens ist das Wechseln der Fahrspur auf einer zwei- oder mehrspurigen Straße wie beispielsweise einer Autobahn.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bzw. ein auf ein derartiges Verfahren bezogenes Navigationssystem derart weiterzuentwickeln, dass es weitere Anwendungen erlaubt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum automatischen Betätigen eines Fahrtrichtungsanzeigers eines Kraftfahrzeuges ist in Anspruch 1 gekennzeichnet, während ein darauf bezogenes Navigationssystem im Anspruch 10 gekennzeichnet ist.
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Durch die Erfindung wird eine zusätzliche Sicherheitsfunktion geschaffen. Durch die automatische Blinkersetzung werden andere Fahrer bei einem Überholvorgang immer über den beabsichtigten Überholvorgang vorher informiert. Auch ist es möglich, dem Fahrer zu signalisieren, dass ein Überholvorgang zu riskant wäre. Der Fahrer wird durch ein Fehlen des Blinkersignals und eventuell auch noch durch ein zusätzliches Warnsignal informiert, dass durch z.B. ein von hinten heranfahrendes Fahrzeug oder durch ein Fahrzeug, das sich im toten Winkel befindet, ein Überholvorgang nicht möglich ist. Der Blinkvorgang kann optisch im Armaturenbrett und akustisch durch ein Ticken signalisiert werden. Auch sind zusätzlich Sprachinformationen wie „wenn möglich, bitte überholen“ denkbar.
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Durch die Erfindung ist es möglich, die manuelle Blinkerhebelbetätigung zur Aktivierung und auch zur Deaktivierung des Fahrtrichtungsanzeigers zum richtigen Zeitpunkt automatisch durchzuführen, ohne dass der Fahrer eingreifen muss. Der Vorteil der Erfindung ist, dass der Fahrer weniger abgelenkt sein wird und keine Hand vom Lenkrad nehmen muss, um seine Fahrtrichtung korrekt anzuzeigen.
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Die für die Erfindung wichtige Information des Navigationssystems ist eine auf Kartendaten basierende Fahrspurinformation des Navigationssystems. Diese sagt z.B. aus, ob überhaupt eine Fahrspur zum Überholen vorhanden ist oder dass ein Überholverbot an diesem Streckenabschnitt besteht. Damit überhaupt das Erfordernis eines Überholvorgangs feststellbar ist, d.h. dass ein vorausfahrendes Fahrzeug zu langsam ist, und die vorkommende Verkehrssituation berücksichtigt werden kann, d.h. dass z.B. ein anderes Fahrzeug im toten Winkel fährt, wird das automatische Steuern des Fahrtrichtungsanzeiger durch ein Sensorsystem des Fahrzeuges unterstützt und ist von mindestens einem Sensorwert des Sensorsystems abhängig.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll nicht nur z.B. für Abbiegevorgänge, sondern auch für Überholmanöver eine Lösung schaffen, welche das manuelle Blinkerhebelbetätigen gänzlich ersetzen kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Das nach dem Stand der Technik bekannte navigationsgestützte Blinken funktioniert nicht ohne weiteres bei Überholvorgängen, da nur der Fahrer weiß, wann er ein Überholvorgang starten möchte. Jedoch haben moderne Fahrzeuge bereits Sensoren an Bord, die drohende Kollisionen erkennen oder beispielsweise den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug halten. Zudem wird daran gearbeitet und erwartet, dass zukünftig Navigationssysteme erkennen werden können, auf welcher Spur auf einer Straße man fährt. Diese Informationen reichen aus, um einen Überholvorgangswunsch des Fahrers als wahrscheinlich voraus zu berechnen. Fährt ein vorausfahrendes Fahrzeug langsamer und bietet die Straße eine Überholspur, so kann auch hier zum richtigen Zeitpunkt ein automatischer Blinkvorgang eingeleitet werden. Natürlich ist es auch in diesem Fall zweckmäßig, dass durch ein separates „Vorabticken" der kommende Blinkvorgang angekündigt wird, so dass der Fahrer diesen noch abbrechen kann. Der automatische Blinkvorgang sollte dann nicht starten, wenn Sensoren des sogenannten Toten-Winkel-Assistenten erkennen, dass beim Überholvorgang ein von hinten nahendes Fahrzeug behindert werden würde. Daher ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Sensorsystem einen Kollisions-Warnsensor für ein vorauseilendes Fahrzeug, einen Toten-Winkel-Sensor und/oder ein Warnsensor für von hinten nahende Fahrzeuge umfasst.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Fahrspurinformation aus Satellitensignalen, insbesondere aus GPS-, Galileo-, NAVSTAR-Daten, sowie dem Kartendaten hergeleitet. Diese Information gibt anhand der Kartendaten an, welche und/oder wie viele Fahrspuren aktuell vorhanden sind und gibt anhand der Satellitensignale an auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug befindet.
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Weit verbreitet sind sogenannte Fahrspurassistenten, die automatisch aktiviert werden, wenn eine Fahrspurzuordnung auf Autobahnen erforderlich ist. Durch diesen Fahrspurassistenten des Navigationssystems ist es relativ einfach, eine Information auszugeben, die aussagt, welche und/oder wie viele Fahrspuren aktuell vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, GPS-Signale zu nutzen und das Verfahren auch dann auszuführen, wenn das Navigationssystem nicht genau genug ist und eigentlich nicht genau weiß, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug befindet. Sind mehrere Autobahnspuren im Bereich eines Autobahnkreuzes vorhanden und ist zwangsläufig ein Fahrspurwechsel erforderlich, kann das Erfordernis eines Blinkvorgangs aus dem Fahrspurassistenten hergeleitet werden.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine weitere Information des Navigationssystems dazu genutzt wird, den Fahrtrichtungsanzeiger für Abbiegevorgänge automatisch zu steuern. Fährt der Fahrer mit aktiver Routenführung seines Navigationsgerätes, so sollten entsprechende Blinker zur rechten Zeit automatisch eingeschaltet werden, wenn ein Abbiegevorgang ansteht. Der Zeitpunkt hierfür kann leicht ermittelt werden, da z.B. eine GPS Position des Fahrzeuges und Entfernung zur Abbiegung bekannt sind.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine weitere Information des Navigationssystems dazu genutzt wird, den Fahrtrichtungsanzeiger für einen Fahrspurwechsel automatisch zu steuern. Diese Information kann die Information eines Fahrspurassistenten oder eine genaue Fahrspurposition des Fahrzeuges sein.
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Zweckmäßigerweise wird der Fahrtrichtungsanzeiger automatisch aktiviert und wieder automatisch deaktiviert. So entfällt beispielsweise auch das lästige Beenden eines Blinkvorgangs, wenn man mit dem Abbiegen in eine langgezogene Kurve fährt, bei der es sinnvoll ist, den Blinker frühzeitig manuell abzustellen. Somit können die Hände in der optimalen Stellung am Lenkrad verweilen, was beim plötzlichen Auftreten von brenzligen Situationen einer optimalen Reaktionsmöglichkeit des Fahrers entgegenkommt.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein akustisches und/oder ein optisches Signal kurz vor einer automatischen Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeiger erfolgt, um den Fahrer eine Möglichkeit zu geben, eine automatische Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeiger abzubrechen. Da nicht ausgeschlossen ist, dass der Fahrer eine andere als die empfohlene Route fahren will und nicht abbiegen möchte, sollte der Fahrer kurz vorm Blinkervorgang akustisch und optisch gewarnt werden. Hierzu könnte beispielsweise angelehnt an das akustische „Ticken" während des eigentlichen Blinkens ein ähnliches „Ticken" mit anderer Frequenz oder anderem Ton, einige Sekunden (z.B. 2 bis 10 Sekunden) bevor das eigentliche „Blinkerticken" ertönt, ausgegeben werden. In diesem Zeitraum hat der Fahrer die Chance, durch eine Tastenbetätigung den anstehenden automatischen Blinkervorgang abzubrechen. Dies kann vorzugsweise über eine zu definierende Betätigungsart des Blinkerhebels geschehen. Ist der Abbiegevorgang abgeschlossen, so wird das von dem Navigationssystem erkannt und der Blinker hört automatisch auf zu blinken.
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Eine weitere sehr wichtige bevorzugte Maßnahme beinhaltet, dass eine automatische Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeiger durch eine Abbruchfunktion des Blinkerhebels abbrechbar ist. Der Fahrer hat somit die immer die Oberhand.
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Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind. Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer automatischen Fahrtrichtungsanzeiger-Steuerung,
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2 eine schematische Darstellung einer ersten Verkehrssituation, bei der ein Überholvorgang möglich ist,
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3 eine schematische Darstellung einer zweiten Verkehrssituation, bei der ein Überholvorgang nicht möglich ist, weil sich ein anderes Fahrzeug im toten Winkel befindet, und
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4 eine schematische Darstellung einer dritten Verkehrssituation, bei der ein Überholvorgang auch nicht möglich ist, weil ein von hinten herannahendes Fahrzeug behindert wird.
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1 zeigt ein System zur Durchführung eines Verfahrens zum automatischen Steuern eines Fahrtrichtungsanzeigers eines Kraftfahrzeuges 6, z.B. ein Pkw, das in den 2 bis 4 in Abhängigkeit verschiedener Verkehrssituationen gezeigt ist. Bei diesem Verfahren wird eine Information eines Navigationssystems 1 dazu genutzt, den Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeuges 6 automatisch, ohne manuelle Betätigung des Blinkerhebels, zu steuern.
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Das Navigationssystem 1 weist eine Schnittstelle auf, um dieses mit einer Steuerung 2 zum Ein- und Ausschalten der Blinker des Fahrzeuges 6. Durch eine weitere Schnittstelle ist das Navigationssystem 1 mit einem Sensorsystem 3 verbunden. Dieses umfasst ein oder mehrere geeignete Sensoren 4, 5. Diese können Radarsensoren, Infrarotsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren, ein Lenker-Positions-Erfassungssensor, Kameras oder eine Kombination davon sein. Das System 3 kann mindestens eines dieser Sensoren nutzen.
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Die zur automatischen Blinkerbetätigung erforderliche Information des Navigationssystems 1 ist eine auf Kartendaten basierende Fahrspurinformation des Navigationssystems 1. Diese wird dazu genutzt, den Fahrtrichtungsanzeiger durch die Steuerung 2 für ein Überholmanöver automatisch zu steuern, wie anhand der 2 bis 4 näher erläutert ist. Das automatische Steuern des Fahrtrichtungsanzeigers bzw. der automatische Blinkvorgang wird durch das Sensorsystem 3 des Fahrzeuges 6 unterstützt. Dieser Vorgang ist von den Sensorwerten der Sensoren 4 und 5 bzw. von Werten des Sensorsystems 3 abhängig. Das Sensorsystem 3 kann die Sensoren 3 und 4 umfassen. Die Sensoren 4 und 5 befinden sich am Fahrzeug 6.
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Ein Abstandssensor, der in 2 mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist, erfasst einen sich ändernden, d.h. kleiner werdenden Abstand zwischen dem Fahrzeug 6 und einem vorausfahrenden Fahrzeug 7. Da die Geschwindigkeit V2 des Fahrzeuges 6 größer ist als die Geschwindigkeit V1 des zu überholenden Fahrzeuges 7 und das Navigationssystem 1 erkennt, dass das Fahrzeug die Fahrspur A nutzt, wird der linke Blinker automatisch vom System 100 gesetzt, so dass das Fahrzeug 6 von der Fahrspur A auf die Überholspur B ohne manuellen Blinkervorgang überwechseln kann.
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Das Sensorsystem 3 nutzt zum automatischen Setzten des Blinkers ein Kollisions-Warnsensor 8 für das vorauseilende bzw. vorausfahrende Fahrzeug 7, wie in 2 veranschaulicht ist.
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3 zeigt, dass es zweckmäßig ist, einen Toten-Winkel-Sensor 9 einzusetzen. Das System 3 erkennt das sich auf der Spur B befindliche Fahrzeug 10 anhand des Sensors 9 und verhindert das automatische Setzen des Blinkers. Eine optische und/oder akustische Warnung des Fahrers des Fahrzeuges 6 ist hierbei möglich.
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4 zeigt den Einsatz eines Warnsensors 12 für ein von hinten nahendes Fahrzeug 11. Dieses Fahrzeug 11 kann, wie in 4 gezeigt ist, auf der Fahrspur A oder der Fahrspur B fahren. Das System 3 erkennt seine relativ zum Fahrzeug 6 höhere Geschwindigkeit V3 und verhindert ebenfalls das automatische Setzen des Blinkers. Eine optische und/oder akustische Warnung des Fahrers des Fahrzeuges 6 ist auch hier möglich. Wenn das Fahrzeug 11 auf der Spur A mit höherer Geschwindigkeit fährt, kann vom System 3 bzw. vom System 100 vermutet werden, dass es auch das Fahrzeug 6 überholen würde, so dass es zu einer Unfallsituation kommen könnte. Diese wird durch das System 3 bzw. das System 100 verhindert.
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Das Navigationssystem erkennt anhand seiner Kartendaten die Position des Fahrzeuges 6 auf der Spur A. Diese Fahrspurinformation wird aus Satellitensignalen, z.B. Galileo- oder NAVSTAR-Daten oder anderen geeigneten Satellitendaten, sowie den Kartendaten hergeleitet. Befände sich das Fahrzeug 6 auf der Spur B, was vom System 1 erkannt wird, wäre es denkbar, dass das System 100 ein manuelles Blinken zum Überholen unterbindet oder zumindest den Fahrer des Fahrzeuges 6 auf sein Fehlverhalten optisch und/oder akustisch warnt.
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Das System 1 gibt also an, welche und/oder wie viele Fahrspuren A, B aktuell vorhanden sind bzw. im System 1 gespeichert sind und gibt an auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug 6 befindet. Das System 1 kann Kartendaten in bekannter Weise aus dem Internet nutzen, so dass stets aktuelle Kartendaten verwendet werden, um Fehlfunktionen zu vermeiden.
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Bei GPS-Signalen ist es denkbar, dass ein vorhandener Fahrspurassistenten des Navigationssystems 1 eine Information zur Verfügung stellt, welche wiedergibt dass aktuell die Spuren A und B vorhanden sind. Der Fahrspurassistent würde, wenn eine berechnete Route im System 1 ein Befahren der Spur B erforderlich machen würde, helfen.
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Das System 100 kann in bekannter Weise für zum Setzen des Blinkers beim Abbiegen verwendet werden, Eine weitere Information des Navigationssystems, z.B. nach 50 Meter rechts abbiegen (nicht gezeigt), wird dazu genutzt, den Fahrtrichtungsanzeiger auch für Abbiegevorgänge automatisch zu steuern. Eine weitere Information des Navigationssystems 1 kann dazu genutzt werden, den Fahrtrichtungsanzeiger für einen Fahrspurwechsel, das kein Überholmanöver sein muss, in bekannter Weise automatisch zu steuern.
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Der Fahrtrichtungsanzeiger kann in diesem Beispiel automatisch aktiviert und wieder automatisch deaktiviert werden, so z.B. nach Beenden des Überholvorganges, d.h. wenn das Fahrzeug 6 die Fahrspur B erreicht hat. Denkbar ist auch, dass das System 1 oder System 100 automatisch erkennt, dass nach dem Überholmanöver der Blinker des Fahrzeuges 6 rechts gesetzt werden muss, um wieder zur Spur A zu gelangen. Das automatische Blinken kann das Einleiten und Beenden des Überholvorgangs betreffen.
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Ein akustisches und ein optisches Signal wird kurz vor einer automatischen Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeigers eingesetzt, um den Fahrer eine Möglichkeit zu geben, die automatische Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeiger bzw. Blinkers abzubrechen. Auch ist eine automatische Ansteuerung des Fahrtrichtungsanzeiger durch eine Abbruchfunktion des Blinkerhebels abbrechbar.
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Geeignete Steuermittel zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens sind z.B. die Systeme 1, 3, die Steuerung 2 und die Sensoren 4, 5 bzw. 8, 9.
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Wichtig ist eine auf Kartendaten basierende Fahrspurinformation des Navigationssystems 1, weil das System 100 wissen muss, dass eine geeignete Überholspur überhaupt vorhanden ist. Die Spuren A, B liegen als Fahrspurinformation, d.h. als Kartendaten, vor.
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Der Begriff Kraftfahrzeug umfasst auch Motorräder und Lkws, so dass die Erfindung auch für diese Fahrzeuge geeignet ist.
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Die Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt, so kann das System 100 auch andere Verkehrssituationen meistern, wie auf Landstraßen, bei entgegenkommenden Fahrzeugen, im Stadtverkehr oder bei mehr als zwei Spuren A, B. Auch kann jedes in der Beschreibung beschriebene oder in den Figuren gezeigte Merkmal mit einem anderen Merkmal dieser Beschreibung beliebig kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004030951 A1 [0004]
- DE 102009047436 A1 [0005]
