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Die Erfindung betrifft eine Bekleidung für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems eines Neigefahrzeugs
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Bekleidungen für Nutzer von Neigefahrzeugen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Diese können beispielsweise Stiefel, Handschuhe, aber auch Hosen und Jacken sowie Motorradhelme umfassen. Die Bekleidungen für Nutzer von Neigefahrzeugen dienen unter anderem dazu, die Verletzungsgefahr eines Nutzers eines Neigefahrzeugs bei einem Aufprall oder einem Unfall des Neigefahrzeugs zu reduzieren.
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Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Fahrassistenzsysteme, insbesondere für Personenkraftwagen und Lastkraftwagen bekannt, bei denen durch akustische, optische oder haptische Hinweise ein Fahrer auf gefährliche Fahrzustände aufmerksam gemacht wird. Beim Betrieb von Neigefahrzeugen hat es sich jedoch als schwierig herausgestellt, den Nutzer des Neigefahrzeugs auf kritische Fahrzustände hinzuweisen, wenn dieser starken Umweltreizen, wie Geräusche, unmittelbarer, unabgeschirmter Helligkeit sowie Witterungseinflüssen wie Regen und Schnee, ausgesetzte ist.
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Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Bekleidung für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems vorzuschlagen, mit der / bei dem die Verkehrssicherheit des Nutzers des Neigefahrzeugs erhöht ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bekleidung für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs mit mindestens einem Bekleidungsmittel, das mit einem Fahrassistenzsystem verbindbar oder verbunden ist, welches zumindest ein Sensormittel zum Erfassen eines IST-Fahrzustands des Neigefahrzeugs und/oder dessen Umgebung und welches zumindest eine Steuereinheit zum Berechnen eines SOLL-Fahrzustands, zum Vergleichen des IST-Fahrzustands mit dem SOLL-Fahrzustand und zum Berechnen einer SOLL-Fahrtätigkeit zum Erreichen des SOLL-Fahrzustand umfasst, und mit mindestens einem in oder an dem Bekleidungsmittel angeordneten Aktuator, der durch die Steuereinheit ansteuerbar ist und der beim Ansteuern durch die Steuereinheit durch den Nutzer zumindest haptisch wahrnehmbar ist, um die SOLL-Fahrtätigkeit durchzuführen.
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Dadurch, dass die Bekleidung mindestens einen Aktuator umfasst, der durch die Steuereinheit ansteuerbar ist, kann das Fahrassistenzsystem unmittelbar durch haptisches Wahrnehmen mit dem Nutzer des Neigefahrzeugs kommunizieren.
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Der Aktuator kann solchenfalls auf die Bekleidung aufgebracht sein, wodurch sich die Bekleidung auf einfache Weise nachrüsten lässt. Darüber hinaus kann der Aktuator in die Bekleidung eingearbeitet sein, wodurch die Bekleidung bauteilreduziert und der Aktuator verliersicher an der Bekleidung festgelegt ist und optisch nicht wahrnehmbar ist.
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Der Aktuator kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Aktuator ein Antriebsmittel und mindestens ein mit dem Antriebsmittel zusammenwirkendes Zugelement, Druckelement und/oder Vibrationselement umfasst.
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Wenn der Aktuator beispielsweise ein Antriebsmittel und ein mit dem Antriebsmittel zusammenwirkendes Zug- oder Druckelement umfasst, umfasst das haptische Wahrnehmen ebenfalls ein Zug- oder einen Druckgefühl. Wenn der Aktuator ein Vibrationselement umfasst, ist für den Nutzer des Neigefahrzeugs eine Vibration haptisch erfassbar.
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Um ein Zuordnen der SOLL-Fahrtätigkeit für den Nutzer des Neigefahrzeugs zu erleichtern, erweist es sich als vorteilhaft, wenn einer des mindestens einen Aktuators im Bereich einer Körperregion des Nutzers angeordnet ist, durch die aktiv eine SOLL-Fahrtätigkeit, wie Bremsen, Gas geben, Kuppeln, Umschau halten oder dergleichen, durchführbar ist.
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Solchenfalls bekommt der Nutzer des Neigefahrzeugs unmittelbar in dem Bereich seines Körpers ein haptisches Signal, in dem die SOLL-Fahrtätigkeit durchzuführen ist. Dieses kann beispielsweise ein Bremsen, Gas geben, Kuppeln, Umschau halten oder dergleichen, umfassen. Wenn der Aktuator beispielsweise ein Zugelement umfasst, kann der Nutzer des Neigefahrzeugs im Bereich der Handinnenfläche einen Zug verspüren, wenn er bremsen soll. Ferner kann der Nutzer des Neigefahrzeugs ein Vibrieren am Handgelenk auf der der Handfläche zugewandten Seite umfassen, wenn der Nutzer Gas schließen soll.
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Bei einer Weiterbildung der Bekleidung erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens einer des mindestens einen Aktuators von einer Grundstellung in eine bezüglich der Grundstellung in seiner Erstreckung reduzierte Arbeitsstellung überführbar ist und/oder dass das Überführen des Aktuators von der Grundstellung in die Arbeitsstellung der Bewegung einer Körperregion zum Durchführen einer Fahrtätigkeit entspricht.
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Solchenfalls wirkt der mindestens eine Aktuator bereichsweise wie eine Art Exoskelett, in dem er die normalerweise ausschließlich durch Muskeltätigkeit vorgegebene Kinematik haptisch wahrnehmbar lässt und unterstützt.
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Bei einer Ausführungsform der Bekleidung ist es denkbar, dass der Aktuator über die reine haptische Wahrnehmung hinaus, die normalerweise durch Muskeltätigkeiten des Nutzers durchgeführte SOLL-Tätigkeit automatisch selbststätig durchführt. Wenn die Bekleidung beispielsweise einen Handschuh umfasst und der Aktuator ein Zugelement, können sich die Finger des Handschuhs durch Verkürzen des Zugelements automatisch schließen und rein durch die mechanische Krafteinwirkung des Zugelements beispielsweise die Bremse betätigen, ohne dass ein Nutzer eines Neigefahrzeugs hierfür zusätzliche Muskelkraft aufwenden muss.
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Gleiches gilt beispielsweise für das Durchführen von Beschleunigungs- oder Kupplungsmanövern.
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Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Bekleidung mindestens zwei Aktuatoren umfasst, die im Bereich der Körperregion des Nutzers angeordnet sind, durch die aktiv eine SOLL-Fahrtätigkeit durchführbar ist, wobei mindestens ein Aktuator in Bewegungsrichtung der aktiven SOLL-Fahrtätigkeit haptisch wahrnehmbar ist und ein Aktuator in Richtung der Gegenbewegung zum Lösen aus der aktiven IST-Fahrtätigkeit wahrnehmbar ist.
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Durch das Vorsehen von zwei Aktuatoren, die mit unterschiedlichem Bewegungssinn ausgestattet sind, lassen sich Spieler und Gegenspieler für Fahrtätigkeiten realisieren.
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Der Aktuator kann beispielsweise ein als Bi-Metall oder als Formgedächtniselement ausgebildetes Zugelement umfassen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Aktuator ein pneumatisches oder hydraulisches Druckelement umfasst.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Bekleidung mindestens einen Handschuh, mindestens einen Stiefel, mindestens eine Hose, mindestens eine Jacke und/oder mindestens einen Helm umfasst, in dem/der der mindestens eine Aktuator, insbesondere im Bereich einer Körperregion zum Durchführen einer SOLL-Fahrtätigkeit, angeordnet ist.
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Der Bereich der Körperregion, durch den die SOLL-Fahrtätigkeit ausgeübt werden soll, kann beispielsweise im Bereich der Hände, Füße oder des Kopfes angeordnet sein. Solchenfalls können beispielsweise Brems-, Beschleunigungs- und Kupplungsmanöver auf einfache Weise haptisch wahrnehmbar angeregt werden. Das Gleiche gilt für das Durchführen beispielsweise eines Schulterblicks, wenn durch die Fahrassistenz ein Kraftfahrzeug im Totwinkelbereich des Neigefahrzeugs erfasst wird. Ferner kann beispielsweise im Bereich der Knie ein Aktuator vorgesehen sein, der dem Nutzer des Neigefahrzeugs rückkoppelt, ob in einer Schräglage die Geschwindigkeit noch gesteigert werden kann oder reduziert werden muss.
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Um den Aktuator betreiben zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Bekleidung mindestens einen elektrischen Energiespeicher umfasst, durch den der mindestens eine Aktuator betreibbar ist und der leitungsgebunden oder leitungslos, durch das Neigefahrzeug mit elektrischer Energie aufladbar ist.
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Dieser erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn der Aktuator elektrisch betreibbar ist. Wenn der Energiespeicher leitungsgebunden mit elektrischer Energie aufladbar ist, kann die Bekleidung beispielsweise mittels eines Kabels mit einem elektrischen Energiespeicher des Neigefahrzeugs verbunden werden. Ferner ist es denkbar, dass die Bekleidung unabhängig vom Neigefahrzeug, beispielsweise durch ein normales elektrisches Leitungssystem, durch Verbinden mit einem Stecker aufladbar ist. Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform der Bekleidung vorgesehen, dass der Energiespeicher in der Bekleidung mittels Induktion aufladbar ist. Solchenfalls kann die Bekleidung optisch ansprechend ausgestaltet werden und auf das Vorsehen von Verbindungsstellen von Leitungen oder Kabeln kann verzichtet werden.
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Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Bekleidung mindestens ein Kommunikationsmittel umfasst, durch das der Aktuator der Steuereinheit drahtlos und/oder drahtgebunden mit dem Fahrassistenzsystem verbindbar oder verbunden ist und/oder wenn die Bekleidung mindestens ein Anzeigemittel umfasst, durch das zumindest ein Abweichen von IST-Fahrtätigkeit und SOLL-Fahrtätigkeit anzeigbar ist.
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Wenn das Kommunikationsmittel drahtgebunden mit dem Fahrassistenzsystem verbindbar ist, kann dieses beispielsweise ein gemeinsames Kabel umfassen, mit dem der elektrische Energiespeicher, wenn dieser leitungsgebunden aufladbar ist, mit dem Neigefahrzeug verbindbar ist. Wenn der Aktuator drahtlos mit dem Fahrassistenzsystem verbindbar ist, kann dieser beispielsweise mittels Funk, insbesondere Bluetooth mit dem Fahrassistenzsystem kommunizieren. Wenn die Bekleidung mindestens ein Anzeigemittel umfasst, durch das zumindest ein Abweichen von IST-Fahrtätigkeit und SOLL-Fahrtätigkeit anzeigbar ist, kann zusätzlich zu der haptischen Wahrnehmbarkeit dem Nutzer des Neigefahrzeugs gefährliche Fahrtätigkeiten angezeigt werden. Dieses kann, im einfachsten Fall, durch eine rot-grün Anzeige im jeweiligen Bereich der Körperregion des Nutzers sein, an der die jeweilige Fahrtätigkeit durchgeführt wird.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems eines Neigefahrzeugs mit einer Bekleidung für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit den Schritten:
- a. Erfassen eines IST-Fahrzustands und einer IST Fahrtätigkeit des Neigefahrzeugs und/oder dessen Umgebung durch das mindestens eine Sensormittel;
- b. Berechnen eines SOLL-Fahrzustands und Vergleichen des IST-Fahrzustands mit dem SOLL-Fahrzustand durch die Steuereinheit;
- c. Ermitteln oder Berechnen einer in Abhängigkeit des Fahrzustands durchzuführenden SOLL-Fahrtätigkeit durch die Steuereinheit und Vergleichen mit der durch das Sensormittel erfassten IST-Fahrtätigkeit;
- d. Ansteuern mindestens eines Aktuators in einem Bereich einer Körperregion des Nutzers zum haptischen Wahrnehmen einer durchzuführenden SOLL-Fahrtätigkeit;
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Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Ansteuern mindestens eines Aktuators in einem Bereich einer Körperregion des Nutzers zum haptischen Wahrnehmen einer durchzuführenden Soll-Fahrtätigkeit, einen Zug oder Druck und/oder ein Vibrieren zum Bewegen eines Körperteils, wie Finger, Hand, Kopf, Bein und/oder Fuß umfasst.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Bekleidung und des Verfahrens.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 Eine geschnittene schematische Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel der Bekleidung;
- 2 Ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Bekleidung für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs (In den Figuren nicht dargestellt). Die Bekleidung 2 umfasst ein Bekleidungsmittel 4, das mit einem Fahrassistenzsystem 6 verbunden ist. Das Fahrassistenzsystem 6 umfasst ein Sensormittel 8, zum Erfassen eines IST-Fahrzustand des Neigefahrzeugs und/oder dessen Umgebung. Darüber hinaus umfasst das Fahrassistenzsystem 6 eine Steuereinheit 10 zum Berechnen eines SOLL-Fahrzustands, zum Vergleichen des IST-Fahrzustands mit dem SOLL-Fahrzustand und zum Berechnen einer SOLL-Fahrtätigkeit zum Erreichen des SOLL-Fahrzustands.
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Darüber hinaus umfasst die Bekleidung 2 einen in oder an dem Bekleidungsmittel 4 angeordneten Aktuator 12, der durch die Steuereinheit 10 ansteuerbar ist und der beim Ansteuern durch die Steuereinheit 10 durch den Nutzer zumindest haptisch wahrnehmbar ist. Das haptische Wahrnehmen dient dazu, dass der Nutzer des Neigefahrzeugs eine SOLL-Fahrtätigkeit durchführt.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Aktuator 12 Antriebsmittel 14, denen Zugelemente 16 oder Vibrationselemente 18 zugeordnet sind.
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Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Bekleidung 2 umfasst ein als Handschuh ausgebildetes Bekleidungsmittel 4. Auf einer Handinnenfläche verläuft zum einen ein Zugelement 16 von der Handfläche in Richtung der Finger und auf dem Handrücken ebenfalls ein Zugelement 16 vom Antriebsmittel 14 in Richtung der Finger. Durch Betätigen des Antriebsmittels 14 werden die Zugelemente 16 zum Verkürzen angetrieben. Hierdurch ist ein Öffnen und ein Schließen der Hand des Nutzers des Neigefahrzeugs haptisch anregbar. Darüber hinaus sind Vibrationselemente 18 im Bereich der Handgelenke angeordnet, die ein Gas öffnen, bzw. Gas schließen haptisch anregen. Die beiden in 1 ersichtlichen Zugelemente 16 ermöglichen hiermit aktiv eine SOLL-Fahrtätigkeit durchzuführen und eine entsprechende Gegenbewegung, beispielsweise ein Loslassen, anzuregen.
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Um mit dem Fahrassistenzsystem 6, insbesondere mit der Steuereinheit 10 zu kommunizieren, umfasst die in 1 ersichtliche Bekleidung 2 ein Kommunikationsmittel 20, durch das der Aktuator 12 drahtlos mit der Steuereinheit 10 verbindbar ist.
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Um die Bekleidung 2 zu betreiben, um insbesondere den Aktuator 12 mit Energie zu versorgen, umfasst die Bekleidung 2 einen elektrischen Energiespeicher 22, durch den der Aktuator 12 betreibbar ist. Energiespeicher 22 und Antriebsmittel 14 können hierbei eine gemeinsame Baugruppe bilden.
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2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems 6 eines Neigefahrzeugs mit einer Bekleidung 2 für einen Nutzer eines Neigefahrzeugs. Anhand von der Offenbarung gemäß 1 werden die einzelnen Verfahrensschritte nachfolgend beschrieben:
- In einem ersten Schritt 100 wird ein IST-Fahrzustand des Neigefahrzeugs und/oder dessen Umgebung durch das mindestens eine Sensormittel 8 des Fahrassistenzsystems 6 erfasst.
- In einem nachfolgenden Schritt 101 wird ein SOLL-Fahrzustand durch die Steuereinheit 10 des Fahrassistenzsystems 6 berechnet und mit dem IST-Fahrzustand verglichen.
- In einem hieran anschließenden Schritt 102 wird eine SOLL-Fahrtätigkeit durch die Steuereinheit 10 ermittelt und mit der durch das Sensormittel erfassten IST-Fahrtätigkeit verglichen. In einem hieran anschließenden Schritt 103 wird mindestens ein Aktuator 12 in einem Bereich einer Körperregion des Nutzers angesteuert, um eine durchzuführende SOLL-Tätigkeit durchzuführen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Bekleidung
- 4
- Bekleidungsmittel
- 6
- Fahrassistenzsystem
- 8
- Sensormittel
- 10
- Steuereinheit
- 12
- Aktuator
- 14
- Antriebsmittel
- 16
- Zugelement
- 18
- Vibrationselement
- 20
- Kommunikationsmittel
- 22
- Energiespeicher
- 100-103
- Verfahrensschritte
