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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden eines unbeabsichtigten Anfahrens eines Automatikfahrzeugs aus dem Stillstand und eine Vorrichtung zum Vermeiden eines unbeabsichtigten Anfahrens eines Automatikfahrzeugs aus dem Stillstand.
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Für moderne Fahrzeuge sind heutzutage Assistenzsysteme bekannt, welche die Aufmerksamkeit des Fahrers mittels einer Sensorik und insbesondere mittels eines Beobachtungssystems überwachen und den Fahrer vor einer drohenden Kollision mit einem Hindernis warnen beziehungsweise die Aufmerksamkeit bei einer Unaufmerksamkeit wieder herstellen.
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In der
DE 10 2014 216 653 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Anfahren eines Automatikfahrzeugs in einen Frontfahrtbereich bei zähflüssigem Verkehr offenbart. Dabei wird mittels einer Innenraumkamera die Blickrichtung des Fahrers beobachtet und ausgewertet, ob der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf den vor dem Automatikfahrzeug liegenden Frontfahrtbereich richtet. Wenn detektiert wird, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit nicht auf den Frontfahrtbereich richtet, wird ein Signal erzeugt, welches die Aufmerksamkeit des Fahrers zurück auf den Frontfahrtbereich richten soll, sodass dieser eine für den Anfahrvorgang notwendige Freigabe erteilt. Die beschriebene Vorrichtung beziehungsweise das dazugehörige Verfahren sind bei einer Gefahrensituation während des Anfahrens nicht zu einem selbstständigen Eingreifen fähig, sondern von einer Handlung des Fahrers abhängig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu offenbaren, wodurch ein Automatikfahrzeug an einem unbeabsichtigten Anfahren gehindert wird.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren nach Patentanspruch 1 vorgeschlagen, wobei im Stillstand des Automatikfahrzeugs ein Blickfeld eines Fahrers überwacht wird, wobei detektiert wird, ob der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf einen Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs richtet und wobei - wenn detektiert wird, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit nicht auf den Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs richtet und dabei ein Bremsbetätigungselement des Automatikfahrzeugs löst - eine Bremse aktiviert derart, dass das Automatikfahrzeug aus dem Stillstand nicht oder nur geringfügig anrollt und das Automatikfahrzeug am automatischen Anfahren gehindert und/oder zurück zum Stillstand verbracht wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind nicht für Fahrzeuge mit einem rein manuellen Schaltgetriebe vorgesehen, sondern allein für Automatikfahrzeuge, bei welchen ein automatisches Anfahren des Fahrzeugs bereits erfolgt, sobald der Fahrer ein Bremsbetätigungselement löst. Die Gefahr eines seitens des Fahrers unbeabsichtigten automatischen Anfahrens ist hierbei besonders hoch.
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Als Automatikfahrzeuge werden hierbei Fahrzeuge angesehen, bei denen die Gangschaltung nicht zwingenderweise durch den Fahrer erfolgt, sondern insbesondere durch ein automatisches Schaltgetriebe, ein sequentielles beziehungsweise ein halbautomatisches Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe beziehungsweise ein Direktschaltgetriebe durchgeführt wird.
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Der Frontfahrtbereich bildet den Bereich vor dem Automatikfahrzeug, in den das Automatikfahrzeug bei Vorwärts- beziehungsweise abbiegender Vorwärtsfahrt einfahren kann. Der Frontfahrtbereich ist abhängig von der vom Fahrer eingeschlagenen Lenkradposition und wird von dem Fahrer vorrangig durch die Frontscheibe des Automatikfahrzeugs wahrgenommen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird folglich nur dann die Bremse aktiviert, wenn von einer Unaufmerksamkeit des Fahrers ausgegangen wird und dieser gleichzeitig, weil unbeabsichtigt das Bremsbetätigungselement des Automatikfahrzeugs im Stillstand löst. Bei einer Aktivierung der Bremse erfährt der Fahrer eine leichte Bremsruckbewegung. Dadurch wird seine Aufmerksamkeit auf den Frontfahrtbereich gelenkt und der Fahrer initiiert ein beabsichtigtes Anfahren des Automatikfahrzeugs oder er verbringt das Automatikfahrzeug aufgrund einer längerdauernden Ablenkung in eine sichere Parkstellung. Der Fahrer hat hierbei zwei Optionen, ein beabsichtigtes Anfahren des Automatikfahrzeugs zu initiieren. Zum einen fährt das Automatikfahrzeug durch Betätigung eines Gaspedals oder einer alternativen Betätigungsvorrichtung wieder ungehindert an, zum anderen kann ein ungehindertes Anfahren auch durch ein erneutes Betätigen und Lösen der Bremse durch den Fahrer aktiviert werden.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die Gefahren, die von einem durch den Fahrer unbeabsichtigten, automatischen Anfahren eines Automatikfahrzeugs ausgehen, verhindert werden. Die Verkehrssicherheit von insbesondere Fußgängern und Radfahrern wird hierdurch erhöht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren greift nur bei einem unbeabsichtigten Anfahren mit dem Automatikfahrzeug aktiv ein. Der Fahrer wird durch das erfindungsgemäße Verfahren lediglich geringfügig gestört. Bei beabsichtigten Handlungen des Fahrers und beim Anfahren des Automatikfahrzeugs greift die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht ein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Warnsignal ausgegeben, insbesondere ein akustisches und/oder ein optisches und/oder ein haptisches Warnsignal, welches die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs lenkt, wenn detektiert wird, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit nicht auf den Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs richtet und dabei das Bremsbetätigungselement des Automatikfahrzeugs gelöst wird.
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Ein haptisches Warnsignal kann beispielsweise in Form einer von dem Fahrer spürbaren Vibration am Lenkrad und/oder im Fußbodenbereich des Fahrers ausgegeben werden.
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Insbesondere ein akustisches oder ein haptisches Warnsignal, kann eine psychische Belastung für den Fahrer darstellen und Stress bei diesem hervorrufen. Der Fahrer soll durch das Warnsignal folglich nur dann alarmiert werden, wenn von einem unbeabsichtigten Anfahren des Automatikfahrzeugs ausgegangen wird.
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Es ist denkbar, dass das Warnsignal ein optisches Signal ist, welches eine sehr geringe psychische Belastung und Stressreaktion beim Fahrer hervorruft.
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Das Warnsignal wird nicht erzeugt und das Automatikfahrzeug fährt ungehindert automatisch an, wenn detektiert wird, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf den Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs richtet. Hierdurch soll ein nicht notwendiges Blockieren des automatischen Anfahrens beziehungsweise eine unnötige Ablenkung des Fahrers durch ein Warnsignal vermieden werden, da von einer bewussten Entscheidung des Fahrers ausgegangen wird, wenn dieser seine Aufmerksamkeit auf den Frontfahrtbereich richtet.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Blickfeld des Fahrers nicht überwacht und/oder die Bremse wird nicht aktiviert und/oder das Warnsignal wird nicht ausgegeben, wenn ein Rückwärtsgang des Automatikfahrzeugs aktiviert ist. Bei einem beabsichtigten Anfahren im Rückwärtsgang richtet der Fahrer sein Blickfeld oft in Richtung des Automatikfahrzeughecks und blickt währenddessen durch die Heckscheibe des Automatikfahrzeugs. Dabei verlässt das Blickfeld des Fahrers den Frontfahrtbereich, wodurch das auf eine Bewegung im Frontfahrtbereich ausgelegte erfindungsgemäße Verfahren nach Patentanspruch 1 von einer unbeabsichtigten Handlung des Fahrers ausgeht. Durch diese Weiterbildung der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Anfahren im Rückwärtsgang deaktiviert, sodass ein seitens des Fahrers beabsichtigtes rückwärts Anfahren ermöglicht wird.
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Die Überwachung des Blickfelds des Fahrers wird nach einer Weiterbildung der Erfindung jedenfalls temporär deaktiviert, indem der Fahrer ein Deaktivierungselement betätigt. Situationen die ein Anfahren bei gleichzeitiger Aufmerksamkeit des Fahrers auf einen Bereich außerhalb des Frontfahrtbereichs erfordern werden hierdurch berücksichtigt. Eine solche Situation liegt beispielsweise beim Rangieren des Automatikfahrzeugs vor, wobei der Fahrer über die Seitenfenster und die Seitenspiegel den Abstand des Automatikfahrzeugs zu einem seitlichen Hindernis beobachten muss.
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Das Deaktivierungselement kann beispielsweise eine funktionsabhängige Taste im Armaturenbereich des Automatikfahrzeugs sein. Ein schnelles Ein- und Ausschalten sowie eine Statusanzeige der Blickfeldüberwachung des Fahrers werden hierdurch ermöglicht.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Automatikfahrzeug neben der Überwachung des Blickfelds des Fahrers auch durch wenigstens einen zusätzlichen Sensor, insbesondere einen Abstandssensor, am automatischen Anfahren gehindert und zum Stillstand gebracht, sofern der Messwert des Sensors kritisch ist. In einem modernen Automatikfahrzeug sind häufig zusätzliche Assistenzsysteme und Sensoren integriert, beispielsweise Abstandssensoren für eine Einparkhilfe. Das erfindungsgemäße Verfahren kann parallel zu anderen Assistenzsystemen verwendet werden, beziehungsweise die Sensoren dieser Assistenzsysteme können für das erfindungsgemäße Verfahren mit verwendet werden.
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Der Messwert des Abstandssensors ist nach einer Weiterbildung der Erfindung kritisch, wenn das Automatikfahrzeug einen Mindestabstand zu einem im Frontfahrtbereich liegenden Hindernis unterschreitet. In diesem Fall werden mittels des Abstandssensors auch Hindernisse detektiert, die außerhalb des für den Fahrer sichtbaren Frontfahrtbereichs liegen, beispielsweise Hindernisse im Bereich der sogenannten toten Winkel. Die Blickfeldüberwachung allein würde in diesem Fall von einer beabsichtigten Handlung des Fahrers ausgehen, die Bremse würde nicht aktiviert werden und es käme möglicherweise zu einer Kollision des Automatikfahrzeugs mit dem Hindernis.
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Es ist denkbar, dass die Bremse des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Blickfeldüberwachung des Fahrers auch aktiviert wird, wenn ein Abstandssensor ein naheliegendes Hindernis in Fahrtrichtung anzeigt. Außerdem ist es denkbar, dass die Bremse des erfindungsgemäßen Verfahrens aktiviert wird, wenn das Automatikfahrzeug mit einer Geschwindigkeit größer null in Bewegung ist.
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Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 8 auf.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Beobachtungssystem zum Überwachen des Blickfelds des Fahrers und zum Detektieren, ob der Fahrer seine Aufmerksamkeit nicht auf den Frontfahrtbereich des Automatikfahrzeugs richtet, umfasst einen Warnsignalgeber zum Erzeugen des Warnsignals, umfasst ein Gaspedal, umfasst das Bremssystem mit dem Bremsbetätigungselement und der Bremse und umfasst eine Steuerung.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Beobachtungssystem eine Kamera, insbesondere eine Infrarotkamera. Durch die Verwendung einer Infrarotkamera erfolgt eine zuverlässige Blickfeldüberwachung des Fahrers sowohl bei Tageslicht als auch bei Dunkelheit.
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Das Beobachtungssystem mit der Kamera ist nach einer Weiterbildung der Erfindung in der Nähe eines Rückspiegels oder in diesen integriert und/oder in der Nähe eines Armaturenbretts oder in dieses integriert und/oder in der Nähe oder an einer Innenfläche einer Frontscheibe angebracht. Von dieser zentralen Position lässt sich das Blickfeld des Fahrers gut überwachen. Insbesondere wenn das Beobachtungssystem in das Armaturenbrett des Automatikfahrzeugs integriert wird, kann es ohne großen Aufwand an eine bereits vorhandene Bordelektronik angeschlossen werden.
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Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details der Vorrichtung gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
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Es zeigen:
- 1 schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Automatikfahrzeug mit Fahrer und
- 3 schematisch einen Frontfahrtbereich und ein Beobachtungssystem einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Automatikfahrzeug.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird schematisch in 1 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierbei in ein Automatikfahrzeug 1 integriert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst im Ausführungsbeispiel eine Steuerung 2, welche mit einem Beobachtungssystem 5, einem Warnsignalgeber 7, einem Gaspedal 14, einem Bremsbetätigungselement 3 sowie mit einer Bremse 13 verbunden ist. Das Betätigungselement 3 und die Bremse 3 sind Bestandteil eines Bremssystems 6. Das Gaspedal 14, das Bremsbetätigungselement 3 und das Beobachtungssystem 5 mit einer Infrarotkamera 4 sind im Ausführungsbeispiel mit der Eingangsseite der Steuerung 2 verbunden.
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Die Steuerung 2 wertet die Ergebnisse des Beobachtungssystems 5 und die Stellung des Bremsbetätigungselements 3 im Stillstand aus. Wenn das Beobachtungssystem 5 eine Unaufmerksamkeit des Fahrers 10 registriert und der Fahrer 10 gleichzeitig das Bremsbetätigungselement 3 löst, wertet dies die Steuerung 2 als eine vom Fahrer 10 unbeabsichtigte Handlung. Ein automatisches Anfahren des Automatikfahrzeugs 1 aus dem Stillstand muss in diesem Fall unterbunden werden. Die Steuerung 2 aktiviert dann über ihre Ausgangsseite den Warnsignalgeber 7, welcher ein Warnsignal aussendet um das Blickfeld 9 und damit die Aufmerksamkeit des Fahrers 10 zurück auf den Frontfahrtbereich 8 zu lenken. Außerdem aktiviert die Steuerung 2 die Bremse 13 des Bremssystems 6, welche das Automatikfahrzeug 1 am automatischen Anfahren hindert und zurück in den Stillstand bringt. Das Automatikfahrzeug 1 fährt erst dann wieder an, wenn der Fahrer 1 sein Blickfeld 9 auf den Frontfahrbereich gerichtet hat und entweder das Gaspedal 14 oder erneut die Bremse 13 betätigt und wieder loslässt. Beide beabsichtigten Anfahrmöglichkeiten werden von der Steuerung 2 registriert, woraufhin die Steuerung 2 das Beobachtungssystem 5 jedenfalls temporär deaktiviert.
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Die Bremse 13 kann auch von dem Betätigungselement 3 direkt und ohne ein Mitwirken der Steuerung 2 aktiviert werden. Dies ist der Fall, wenn das Beobachtungssystem 5 deaktiviert ist, beispielsweise nach erfolgtem Anfahren des Automatikfahrzeugs 1 oder bei aktiviertem Rückwärtsgang und/oder wenn das Beobachtungssystem 5 auf ein beabsichtigtes Anfahren des Automatikfahrzeugs 1 durch den Fahrer 10 schließt.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne einen Warnsignalgeber 7 ist ebenfalls denkbar. Die Steuerung 2 registriert analog ein unbeabsichtigtes Anfahren und aktiviert die Bremse 13 des Bremssystems 6, um das Automatikfahrzeug 1 zum Stillstand zu bringen. Der Fahrer 10 wird in diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch nicht durch ein Warnsignal gestresst.
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In 2 sind Bestandteile der beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Seitenansicht des Automatikfahrzeugs 1 mit einem Fahrer 10 dargestellt. Der Fahrer 10 nimmt dabei eine gewöhnliche Sitzposition in dem Automatikfahrzeug 1 ein. Das Blickfeld 9 des Fahrers 10 ist frontal auf einen vor dem Fahrer 10 positionierten Frontfahrtbereich 8 gerichtet, wobei der Fahrer 10 durch die Frontscheibe 12 des Automatikfahrzeugs 1 auf diesen Frontfahrtbereich 8 guckt. Das Beobachtungssystem 5 mit der Infrarotkamera 4 ist in der beispielhaften Ausführungsform an der Frontscheibe 12 des Automatikfahrzeugs 1 und mit einem geringen Abstand D zu einem Dachhimmel 11 des Automatikfahrzeugs 1 positioniert, sodass die Infrarotkamera 4 den Fahrer 5 frontal oder aus einer leichten Überkopfposition beobachtet. Aus dieser Position heraus, kann die Infrarotkamera 4 das Blickfeld 9 des Fahrers 10 gut beobachten.
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Es ist auch denkbar das Beobachtungssystem 5 mit der Kamera 4 an einem anderen Bereich der Frontscheibe 12 oder in der Umgebung der Frontscheibe zu integrieren. Ebenfalls ist es vorstellbar, das Beobachtungssystem 5 mit der Kamera 4 in das Armaturenbrett oder in einen Rückspiegel des Automatikfahrzeugs 1 zu integrieren beziehungsweise in der Nähe davon.
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Sofern das Automatikfahrzeug bereits mit einer derart positionierten Kamera 4 ausgerüstet ist, beispielsweise wenn diese Kamera 4 Bestandteil eines anderen Assistenzsystems des Automatikfahrzeugs ist, kann diese Kamera 4 auch für das Beobachtungssystem 5 verwendet werden, sogar wenn es sich dabei nicht um eine Infrarotkamera 4 handelt.
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Die Verwendung einer Infrarotkamera 4 bietet dabei den Vorteil, dass der Fahrer 10 auch bei Dunkelheit gut beobachtbar ist. Das Beobachtungssystem 5 wertet die Überwachung des Blickfelds 9 des Fahrers 10 durch die Infrarotkamera 4 aus und detektiert, ob der Fahrer 10 sein Blickfeld 9 und damit seine Aufmerksamkeit auf den Frontfahrtbereich 8 richtet.
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Wenn der Fahrer 10 anders als in 2 dargestellt zur Seite oder nach hinten guckt und damit sein Blickfeld 9 von dem Frontfahrtbereich 8 abwendet, wertet das Beobachtungssystem 5 dieses veränderte Blickfeld 9 des Fahrers 10 als eine Unaufmerksamkeit des Fahrers 10. Da das Automatikfahrzeug 1erst anfährt, wenn der Fahrer 10 das Bremsbetätigungselement 3 löst, stoppt die erfindungsgemäße Vorrichtung das automatische Anfahren des Automatikfahrzeugs 1nur, wenn das Beobachtungssystem 5 einen vom Frontfahrtbereich 8 abgewendetes Blickfeld 9 des Fahrers 10 detektiert und der Fahrer 10 gleichzeitig das Bremsbetätigungselement 3 löst.
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3 zeigt schematisch die Anordnung des Frontfahrtbereichs 8 und des Beobachtungssystems 5 einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Automatikfahrzeug 1, dargestellt in der Draufsicht. Der dargestellte, für den Fahrer 1 sichtbare Frontfahrtbereich 8 liegt vor dem Automatikfahrzeug 1 in Verlängerung zu der Frontscheibe 12, durch welche der Fahrer 10 auf den Frontfahrtbereich 8 blickt und in welchen das Automatikfahrzeug 1 bei einer geradeaus gerichteten oder abbiegenden Vorwärtsbewegung einfährt.
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Das Beobachtungssystem 5 ist mittig bezogen auf die Automatikfahrzeugbreite B und nahe des Dachhimmels 11 an der Frontscheibe 12 des Automatikfahrzeugs 1 positioniert. Durch diese mittige Position des Beobachtungssystems 5 wird das Blickfeld 9 des Fahrers 10 unabhängig davon ob das Automatikfahrzeug 1 als Links- oder als Rechtslenkervariante ausgeführt ist beobachtet. Die Infrarotkamera 4 erfasst den Fahrer 10 aus einer frontalen oder einer leichten Überkopfposition.
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Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Automatikfahrzeug
- 2
- Steuerung
- 3
- Bremsbetätigungselement
- 4
- Infrarotkamera
- 5
- Beobachtungssystem
- 6
- Bremssystem
- 7
- Warnsignalgeber
- 8
- Frontfahrtbereich
- 9
- Blickfeld
- 10
- Fahrer
- 11
- Dachhimmel
- 12
- Frontscheibe
- 13
- Bremse
- 14
- Gaspedal
- B
- Automatikfahrzeugbreite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014216653 A1 [0003]
