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Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren.
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Aus dem Kraftfahrzeugbau sind bereits teilweise autonom fahrende Kraftfahrzeuge beziehungsweise vollautonom fahrende Kraftfahrzeuge bekannt. Insbesondere wird hierbei in sowohl eine Querbeschleunigungseinrichtung, in eine Längsbeschleunigungseinrichtung als auch in eine Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs eingegriffen.
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Insbesondere treten bei entsprechenden Beschleunigungen beziehungsweise Lenkungen des Fahrerassistenzsystems entsprechende Kräfte auf den Fahrer auf, die teilweise nur durch ein kontrolliertes Aufbauen von einer entsprechenden Körperspannung des Nutzers abgefangen werden kann. Sollte nun bei dem zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Beschleunigung durchgeführt werden, so ist es für einen Nutzer schwierig, ohne vorheriger Kenntnis über die Beschleunigung diese Körperspannung entsprechend aufzubauen. Dies kann zu einer Komforteinschränkung sowie zu einem Risiko für den Nutzer des Kraftfahrzeugs führen.
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Die
DE 602 07 304 T2 offenbart eine Elektrostimulationsvorrichtung, um eine physische Beeinträchtigung und um Traumen bei Nutzern von einem Transportmittel zu verhindern, welche Sensorelemente umfasst, welche Veränderungen bei bestimmten Parametern des Betriebszustandes des genannten Transportmittels erkennen können, wobei die Stimulationsmittel umfasst, welche mit bestimmten Körperbereichen der Nutzer des genannten Transportmittels verbunden werden können und welche durch die genannten Sensorelemente gesteuert werden, um zugehörige Signale zu generieren, und die genannten Körperbereiche des Nutzers als Reaktion auf das Erkennen von abnormen Zuständen bei den Betriebsparametern des genannten Transportmittels zu stimulieren, wenn hierdurch die genannten Sensorelemente erkannt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen beim zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs eine Körperspannung des Nutzers aufgebaut werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Elektrostimulationseinrichtung, welche zum Stimulieren von zumindest einem Muskel eines Nutzers des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, und mit zumindest einer elektronischen Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Entscheidungskriterium ein Steuersignal für die Elektrostimulationseinrichtung zum Stimulieren des Muskels zu erzeugen.
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Es ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem zum zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem zumindest teilweise autonomen Betrieb als Entscheidungskriterium das Steuersignal zu erzeugen.
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Dadurch ist es ermöglicht, dass in Abhängigkeit des Betriebszustands des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem Eingriff im zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs, ein entsprechendes Steuersignal für die Elektrostimulationseinrichtung erzeugt wird, sodass eine Körperspannung des Nutzers aufgebaut werden kann. Dies führt insbesondere dazu, dass eine Komfortsteigerung für den Nutzer realisiert ist, da bereits vor der eigentlichen Beschleunigungsveränderung des Kraftfahrzeugs im autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Körperspannung durch den Nutzer aufgebaut werden kann.
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Als autonomer Betrieb des Kraftfahrzeugs ist insbesondere ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Insbesondere handelt es sich vorliegend nicht um eine Notsituation, mit anderen Worten handelt es sich nicht um einen Noteingriff des Fahrerassistenzsystems in den Fahrbetrieb, sondern um einen normalen autonomen Fahrbetrieb.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Fahrerassistenzsystem für den zumindest teilweise autonomen Fahrbetrieb dazu ausgebildet, in eine Längsbeschleunigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Querbeschleunigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder in eine Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs einzugreifen. Insbesondere kann durch den Eingriff des Fahrerassistenzsystems in die genannten Einrichtungen ein entsprechender zumindest teilweise autonomer Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fahrerassistenzsystem zum vollautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann ohne ein aktives Eingreifen des Nutzers ein entsprechender Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Beispielsweise kann bei dem vollautonomen Fahrbetrieb das Kraftfahrzeug sich von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort bewegen, ohne dass ein Eingriff des Nutzers notwendig ist. Insbesondere bei den entsprechenden Beschleunigungsvorgängen kann dann mittels des Fahrerassistenzsystems das entsprechende Steuersignal zum Stimulieren des Muskels erzeugt werden. Dadurch ist ein komfortabler Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Kraftfahrzeug als ein Motorrad ausgebildet. Insbesondere bei entsprechenden Zweirädern kann dies dazu führen, dass bei entsprechenden Eingriffen des Fahrerassistenzsystems Situationen entstehen können, bei welchen beispielsweise ein Abwurf des Fahrers erfolgen würde, sollte von dem Nutzer keine entsprechende Körperspannung aufgebaut werden. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass für den Motorradfahrer die entsprechende Körperspannung bereits vor den einzelnen Beschleunigungsvorgängen kontrolliert aufgebaut wird, wodurch ein Abwurf des Fahrers aufgrund fehlender Körperspannung verhindert werden kann. Dies führt zu einem verbesserten Betrieb des Motorrads.
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Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Elektrostimulationseinrichtung zumindest zwei Elektroden aufweist, welche zum Anordnen auf einem Hautbereich des Nutzers ausgebildet sind. Insbesondere sind derartige Elektrostimulationseinrichtungen, welche auch als elektrische Muskelstimulation (EMS) bezeichnet werden können, bereits aus dem Fitnessbereich und aus dem Reha-Bereich bekannt. Durch eine entsprechende Reizsetzung mittels der Elektrostimulationseinrichtung über die Elektroden ist es dadurch ermöglicht, dass der Muskel des Körpers angespannt wird. Insbesondere sind die Elektroden derart ausgebildet, dass diese auf einem Oberkörper des Nutzers angeordnet werden können. Insbesondere beim Motorrad ist der Oberkörper von entscheidender Bedeutung, sodass es zu keinem Abwurf kommen kann. Insbesondere durch das Anspannen des Oberkörpers kann ein entsprechender Abwurf am Motorrad verhindert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Elektrostimulationseinrichtung eine Vielzahl von Elektroden aufweist, welche zum Anordnen auf unterschiedlichen Hautbereichen des Nutzers ausgebildet sind.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Steuersignal funkbasiert von der elektronischen Recheneinrichtung an die Elektrostimulationseinrichtung übertragen ist. Dadurch ist es insbesondere sehr komfortabel für den Nutzer ermöglicht, das Fahrerassistenzsystem zu benutzen. Insbesondere ist somit eine Kabelanbindung nicht notwendig, wodurch vereinfacht das Fahrerassistenzsystem betrieben werden kann.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Elektrostimulationseinrichtung in einem Textilelement des Nutzers, insbesondere einem Bekleidungsstück des Nutzers, angeordnet ist. Beispielsweise kann die Elektrostimulationseinrichtung in einer Unterwäsche des Nutzers integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Elektrostimulationseinrichtung in einem Rennanzug oder nochmals alternativ auch als Standalone-System ausgebildet sein. Insbesondere bei einem Motorrad als Kraftfahrzeug ist es dadurch ermöglicht, dass bereits in der notwendigen Sicherheitsbekleidung für den Nutzer die entsprechende Elektrostimulationseinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass beispielsweise über Funkanbindung die Elektrostimulationseinrichtung das Steuersignal erhalten kann. Dadurch ist ein einfacher Betrieb des Fahrerassistenzsystems ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Elektrostimulationseinrichtung zusätzlich mit einem Sicherheitssystem des Kraftfahrzeugs gekoppelt, sodass bei einem Eingriff des Sicherheitssystems in den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs das Steuersignal zum Stimulieren des Muskels erzeugt ist. Insbesondere kann somit auch bei sogenannten Notsituationen, beispielsweise einer Notbremsung des Kraftfahrzeugs, die entsprechende Körperspannung aufgebaut werden. Dadurch ist es neben dem reinen autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auch ermöglicht, dass bei einem Sicherheitseingriff die entsprechende Körperspannung aufgebaut werden kann. Dadurch kann die Sicherheit im Straßenverkehr weiter erhöht werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Motorrad ausgebildet.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug, bei welchem mittels einer Elektrostimulationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems zumindest ein Muskel eines Nutzers des Kraftfahrzeugs stimuliert wird und bei welchem mittels zumindest einer elektronischen Recheneinrichtung des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit von einem Entscheidungskriterium ein Steuersignal für die Elektrostimulationseinrichtung zum Stimulieren des Muskels erzeugt wird.
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Es ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mittels des Fahrerassistenzsystems zumindest teilweise autonom betrieben wird und das Steuersignal in Abhängigkeit von dem zumindest teilweise autonomen Betrieb als Entscheidungskriterium mittels der elektronischen Recheneinrichtung erzeugt wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Fahrerassistenzsystems sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs sowie des Verfahrens anzusehen. Das Fahrerassistenzsystem sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt dabei die einzige Figur eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Fahrerassistenzsystems.
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In der Figur sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Figur zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform eines Fahrerassistenzsystems 12. Das Kraftfahrzeug 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Motorrad ausgebildet. Das Fahrerassistenzsystem 12 weist zumindest eine Elektrostimulationseinrichtung 14 auf, welche zum Stimulieren von zumindest einem Muskel eines Nutzers 16 ausgebildet ist. Ferner weist das Fahrerassistenzsystem 12 eine elektronische Recheneinrichtung 18 auf, welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Entscheidungskriterium ein Steuersignal 20 für die Elektrostimulationseinrichtung 14 zum Stimulieren des Muskels zu erzeugen.
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Es ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem 12 zum zumindest teilweise autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet ist und die elektronische Recheneinrichtung 18 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem zumindest teilweise autonomen Betrieb als Entscheidungskriterium das Steuersignal 20 zu erzeugen.
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Insbesondere zeigt die Figur, dass das Fahrerassistenzsystem 12 für den zumindest teilweise autonomen Betrieb dazu ausgebildet ist, in eine Einrichtung 22 für die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder in die Einrichtung 22 für eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder in die Einrichtung 22 zum Lenken des Kraftfahrzeugs 10 einzugreifen. Mit anderen Worten kann die Einrichtung 22 als Längsbeschleunigungseinrichtung und/oder als Querbeschleunigungseinrichtung und/oder als Lenkeinrichtung ausgebildet sein.
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Insbesondere zeigt die Figur ferner, dass das Fahrerassistenzsystem 12 zum vollautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 10 ist, wie vorliegend, insbesondere ein Motorrad. Insbesondere ist somit das Fahrerassistenzsystem 12 zum vollautonomen Betrieb des Motorrads ausgebildet.
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Die Elektrostimulationseinrichtung 14 weist zumindest zwei Elektroden 24 auf, welche zum Anordnen auf einem Hautbereich des Nutzers 16 ausgebildet sind. Insbesondere kann die Elektrostimulationseinrichtung 14 eine Vielzahl von Elektroden 24 aufweisen, welche an unterschiedlichen Orten an der Haut des Nutzers 16 angeordnet werden können.
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Ferner zeigt die Figur insbesondere, dass das Steuersignal 20 funkbasiert von der elektronischen Recheneinrichtung 18 an die Elektrostimulationseinrichtung 14 übertragen ist.
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Des Weiteren zeigt die Figur, dass die Elektrostimulationseinrichtung 14 in einem Textilelement des Nutzers 16, insbesondere in einem Bekleidungsstück 26 des Nutzers 16, angeordnet ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Elektrostimulationseinrichtung 14 zusätzlich mit einem Sicherheitssystem 28 gekoppelt ist, sodass bei einem Eingriff des Sicherheitssystems 28 in den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 das Steuersignal 20 zum Stimulieren des Muskels erzeugt ist.
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Bei dem Verfahren zum Betreiben des Fahrerassistenzsystems 12 für das Kraftfahrzeug 10 wird mittels zumindest der Elektrostimulationseinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 zumindest ein Muskel des Nutzers 16 des Kraftfahrzeugs 10 stimuliert, und es wird mittels zumindest der elektronischen Recheneinrichtung 18 des Fahrerassistenzsystems 12 in Abhängigkeit von einem Entscheidungskriterium das Steuersignal 20 für die Elektrostimulationseinrichtung 14 zum Stimulieren des Muskels erzeugt.
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Es ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 10 mittels des Fahrerassistenzsystems 12 zumindest teilweise autonom betrieben wird und das Steuersignal 20 in Abhängigkeit von dem zumindest teilweise autonomen Betrieb als Entscheidungskriterium mittels der elektronischen Recheneinrichtung 18 erzeugt wird.
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Insbesondere zeigt somit die Figur, wenn das Kraftfahrzeug 10, insbesondere das Motorrad, bremst oder beschleunigt, insbesondere auf Basis des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs, so treten Kräfte auf den Nutzer 16 auf, die insbesondere nur über ein kontrolliertes Aufbauen von Körperspannung abgefangen werden können. Greift zusätzlich noch das Sicherheitssystem 28, zum Beispiel bei einer Vollbremsung ein oder das Motorrad wird, wie gezeigt, zumindest teilweise autonom bewegt, hat der Nutzer 16 keine Möglichkeit, diese Körperspannung aufzubauen. Das Risiko eines Abwurfs des Nutzers 16 oder sonstige Gefährdung ist dadurch erhöht. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Nutzer 16 die Elektrostimulationseinrichtung 14, insbesondere die Elektroden 24, auf seiner Haut trägt, die durch elektrische Muskelstimulation (EMS) im Bedarfsfall die notwendige Körperspannung in den betroffenen Muskelgruppen aufbauen. Insbesondere wird hierbei die Muskelspannung innerhalb eines Oberkörpers des Nutzers 16 aufgebaut.
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Die elektrische Muskelstimulation ist bereits aus dem Reha- und Fitnessbereich bekannt. Nun ist vorgesehen, dass diese Technik im Kraftfahrzeugbau, insbesondere bei Motorradfahrern, genutzt wird. Beispielsweise kann die Elektrostimulationseinrichtung 14 in Unterwäsche beziehungsweise in einem Rennanzug oder auch als Standalone-System ausgebildet sein. Insbesondere über die Funkanbindung an das Kraftfahrzeug 10 können die Elektroden 24 dann parallel zur Ansteuerung des aktiven Sicherheitssystems 28 bedarfsgerecht die notwendigen Muskelgruppen ansteuern.
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Insgesamt zeigt die Erfindung eine elektrische Muskelstimulation zur Fahrerabsicherung beim zumindest teilweise autonomen Betrieb von Kraftfahrzeugen 10.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Fahrerassistenzsystem
- 14
- Elektrostimulationseinrichtung
- 16
- Nutzer
- 18
- elektronische Recheneinrichtung
- 20
- Steuersignal
- 22
- Einrichtung
- 24
- Elektrode
- 26
- Bekleidungsstück
- 28
- Sicherheitssystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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