-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals an einem Lenkrad eines Fahrzeugs.
-
Aus dem Stand der Technik bekannt sind Verfahren zum Geben eines Ausweichsignals am Lenkrad eines Fahrzeugs. So beschreibt die
DE 10 2014 202 387 A1 ein solches Verfahren, in dem Umgebungsdaten des Fahrzeugs erfasst werden. Dann wird, basierend auf den Umgebungsdaten, beurteilt, ob eine Kollision mit einem Objekt droht, die durch Bremsen alleine nicht mehr vermeidbar ist, wobei dann ein haptisches Lenksignal am Lenkrad mittels einer elektrischen Servolenkung gegeben wird. Die Lehre dieser Druckschrift beschreibt hierbei weiter, dass ein Lenkwinkel an den Rädern mit Hilfe einer Überlagerungslenkung eingestellt wird, wobei die Einstellung des Lenkwinkels an den Rädern und das Geben des haptischen Lenksignals am Lenkrad im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden und wobei der Lenkwinkel an den Rädern während des Gebens des Lenksignals vom Winkel am Lenkrad entkoppelt ist. Somit ergibt sich aus dieser Lehre, dass das haptische Lenksignal am Lenkrad zeitlich während der Durchführung des Fahrmanövers, nämlich gleichzeitig zur Einstellung eines gewünschten Lenkwinkels an den Rädern, erfolgt.
-
Die
DE 103 54 662 A1 betrifft ein Verfahren zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs in fahrdynamischen Grenzsituationen, in denen das Fahrzeug übersteuert. Um den Fahrer auf das richtige Lenkverhalten in Grenzsituationen hinzuweisen, wird mittels eines Stellers auf das Lenkrad ein Lenkmoment ausgeübt. Gemäß der Lehre dieser Druckschrift wird ein Moment in einer Richtung, in der sich das Fahrzeug stabilisiert, auf das Lenkrad ausgeübt, wobei dieses dem Fahrer anzeigt, in welche Richtung er lenken muss, um ein schleuderndes bzw. übersteuerndes Fahrzeug möglichst schnell wieder abzufangen. Die Lehre bezieht sich allerdings nur auf eine gewünschte Stabilisierung des Fahrzeugs und nicht auf ein Warnsignal vor der Durchführung eines Fahrmanövers. Weiter ergibt sich aus der Lehre dieser Druckschrift, dass durch das Ausüben eines Drehmoments auf die Lenkung, welches dem Fahrer anzeigt, in welche Richtung er lenken soll, bereits eine Stabilisierung des Fahrzeugs erfolgt. Somit wird also auch in dieser Lehre das Signal zeitgleich zur Stabilisierung erzeugt. Wird ein solches Signal am Lenkrad jedoch zeitgleich zur Durchführung eines gewünschten Fahrmanövers bzw. bei einer Stabilisierung erzeugt, so wird ein Fahrzeugführer erst dann durch das erzeugte Signal informiert, wenn bereits fahrdynamische Maßnahmen durchgeführt werden. Dieser Zeitpunkt der Erzeugung des Signals lässt einem Fahrzeugführer wenig Zeit, sich auf die durchgeführten fahrdynamischen Maßnahmen vorbereitend einzustellen und kann somit zu Irritationen führen. Auch ist es möglich, dass ein Fahrzeugführer überreagiert, wodurch sich eine Betriebssicherheit beim Führen des Fahrzeugs verringert.
-
Auch ist es möglich, dass der Fahrzeugführer bei bereits durchgeführten Maßnahmen falsch auf das Signal am Lenkrad reagiert, z.B. weil er innerhalb einer Schrecksekunde zu einer Fehleinschätzung der Situation gelangt. Dann kann die Gefahr bestehen, dass die durchgeführten Maßnahmen in unerwünschter Weise vermindert oder sogar vollständig aufgehoben werden.
-
Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Warnsignals am Lenkrad eines Fahrzeugs zu schaffen, die eine Betriebssicherheit beim Führen des Fahrzeugs erhöhen.
-
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug sein. Weiter kann das Fahrzeug ein Lenksystem mit Mitteln zur Lenkunterstützung (auch bekannt als Servolenksystem) umfassen. In derartigen Lenksystemen kann ein Unterstützungsmoment mittels eines Aktors auf eine Lenksäule oder eine Zahnstange des Lenksystems aufgebracht werden. Hierdurch kann in einem so genannten Unterstützungsbetrieb insbesondere ein durch einen Kraftfahrzeugführer mittels eines Lenkrads aufzubringendes manuelles Lenkmoment reduziert werden. Im Sinne dieser Erfindung bezeichnet ein Lenkrad eine Lenkhandhabe zum Übertragen eines vom Fahrzeugführer erzeugten Lenkmoments auf das Fahrzeug.
-
In dem vorgeschlagenen Verfahren wird zeitlich vor der Durchführung eines Fahrmanövers des Fahrzeugs eine Notwendigkeit der Durchführung detektiert. Das Fahrmanöver kann insbesondere ein (teil-)automatisiert durchgeführtes Fahrmanöver sein. So kann das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem, insbesondere mit mindestens einer Steuer- und Auswerteeinrichtung, umfassen, welches die Notwendigkeit der Durchführung detektiert und dann das entsprechende Fahrmanöver durchführt. Das Fahrmanöver kann insbesondere ein Ausweichmanöver sein. Auch kann das Fahrmanöver ein Ausweich- und Bremsmanöver sein, wobei das Fahrzeug in einem solchen Manöver einem Hindernis ausweicht und zumindest zeitweise gleichzeitig abgebremst wird.
-
Zur Detektion der Notwendigkeit können insbesondere Umgebungsdaten des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet werden. Durch die Auswertung kann dann beurteilt werden, ob eine Kollision mit einem Fremdobjekt, beispielsweise einem weiteren Fahrzeug oder einem stationär angeordneten Hindernis, droht. Weiter kann ein Sollwert oder ein Sollwert-Verlauf von mindestens einer fahrdynamischen Größe bestimmt werden, der zur Vermeidung der Kollision eingestellt werden muss. Ein solcher Sollwert oder -Verlauf kann beispielsweise durch einen Lenkeingriff und/oder einen Bremseneingriff erfolgen. Durch einen Lenkeingriff kann insbesondere ein Lenkwinkel eingestellt oder verändert werden. Der Lenkwinkel bezeichnet hierbei den an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs eingestellten Lenkwinkel, der sich z.B. auf eine zentrale Längsachse des Fahrzeugs (die auch als Wankachse bezeichnet werden kann) bezieht. Durch einen Bremseneingriff kann insbesondere eine Bremskraft und somit eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt oder verändert werden. Verfahren zur Detektion der Notwendigkeit der Durchführung sowie zur Bestimmung des mindestens einen Sollwerts oder Sollwert-Verlaufs sind hierbei dem Fachmann bekannt.
-
Erfindungsgemäß wird das Warnsignal an dem Lenkrad zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers erzeugt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Erzeugung des Warnsignals beendet ist, insbesondere für eine vorbestimmte Zeitdauer, bevor die Durchführung des Fahrmanövers beginnt, beispielsweise bevor die Steuerung/Regelung des Fahrzeugs entsprechend dem vorhergehend erläuterten mindestens einen Sollwert beginnt.
-
Insbesondere erfolgt also gleichzeitig zur Erzeugung des Warnsignals an dem Lenkrad keine fahrmanöverbedingte Veränderung eines Lenkwinkels und/oder einer Bremskraft.
-
Z.B. kann das Warnsignal in einem unkritischen Zustand des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei in diesem unkritischen Zustand die Notwendigkeit der Durchführung zwar bereits detektiert ist, der unmittelbare Beginn der Durchführung jedoch noch nicht zwingend erforderlich ist, um z.B. die Kollision zu vermeiden. Dieser unkritische Zustand kann beispielsweise ein Zustand vor Eintritt eines kritischen Zustands sein, der die Durchführung des Fahrmanövers, insbesondere des vorhergehend erläuterten Fahrmanövers, zwingend erforderlich macht, um z.B. eine Kollision zu vermeiden. So kann beispielsweise bei der Detektion der Notwendigkeit auch ein Zeitpunkt bestimmt werden, ab dem die Durchführung eines Fahrmanövers mit entsprechenden Sollwerten zwingend erforderlich ist, wobei bis zu diesem Zeitpunkt ein unkritischer Zustand des Fahrzeugs vorliegen kann.
-
Das vorgeschlagene Verfahren kann Teil eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems sein, insbesondere eines Ausweich-Assistenzsystems oder eines Ausweich- und Bremsassistenzsystems des Fahrzeugs.
-
Durch das vorgeschlagene Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass der Fahrzeugführer zeitlich vor der Durchführung eines Fahrmanövers auf das bevorstehende bzw. geplante Fahrmanöver aufmerksam gemacht wird, wobei jedoch genügend Zeit für den Fahrzeugführer vorhanden ist, sich auf die Situation, die das Fahrmanöver erforderlich macht, sowie das einzuleitende Fahrmanöver einzustellen. Da durch das vorgeschlagene Verfahren die Gefahr einer falschen, z.B. aufgrund eines Schrecks bedingten, Reaktion des Fahrzeugführers reduziert wird, ergibt sich eine erhöhte Betriebssicherheit beim Führen des Fahrzeugs.
-
Insgesamt hat die haptische, richtungsgebundene Ausgabe des Warnsignals den Vorteil, dass ein Fahrzeugführer instinktiv die richtigen Maßnahmen zur Durchführung des notwendigen Fahrmanövers ergreifen kann, insbesondere reflexbasiert.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist während der Erzeugung des Warnsignals das Lenkrad mit lenkbaren Rädern des Fahrzeugs gekoppelt. Dies kann bedeuten, dass ein während der Erzeugung des Warnsignals erfolgende Veränderung des Lenkradwinkels auch zu einer Veränderung des Lenkwinkels der lenkbaren Räder des Fahrzeugs führt. Hierdurch müssen nicht in aufwendiger Weise Maßnahmen durchgeführt werden, um für zumindest den Zeitraum der Erzeugung des Warnsignals das fahrdynamische Verhalten des Fahrzeugs von Veränderungen der Lenkradstellung zu entkoppeln. Gleichzeitig ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass der Fahrzeugführer zu jedem Zeitpunkt in der Lage ist, das Fahrzeug zu steuern, insbesondere auch dann, wenn ein Warnsignal erzeugt wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird durch das Erzeugen des Warnsignals eine Winkelposition des Lenkrads um einen Veränderungswinkel verändert. Alternativ oder kumulativ wird ein am Lenkrad anliegendes Lenkradmoment um ein Veränderungsmoment verändert.
-
Somit kann das Warnsignal durch den Fahrzeugführer haptisch erfassbar sein. Die Größe des Veränderungswinkels und/oder die Höhe des erzeugten Veränderungsmoments kann hierbei insbesondere derart gewählt werden, dass eine zuverlässige Wahrnehmung des Warnsignals durch den Fahrzeugführer erfolgt, wobei jedoch gleichzeitig der durch das Warnsignal erzeugte Querversatz des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die Veränderung der Winkelposition und/oder die Erzeugung des Veränderungsmoments kann insbesondere durch den Betrieb eines Aktors des vorhergehend erläuterten Lenksystems erfolgen. Dieser kann hierzu von einer entsprechenden Steuer- und Auswerteeinrichtung angesteuert werden. Insbesondere kann dieser Aktor also derart angeordnet und/oder ausgebildet sein, dass durch diesen ein von diesem erzeugtes Moment auf das Lenkrad zur Änderung der Winkelposition und/oder zur Erzeugung des Veränderungsmoments übertragen oder das eines entsprechend dem Veränderungsmoment veränderte Lenkmoments am Lenkrad erzeugt werden kann.
-
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Erzeugung des Warnsignals ohne die Notwendigkeit, zusätzliche Einrichtungen, insbesondere Aktoren, im Fahrzeug zu verbauen, wobei ebenfalls eine gute Wahrnehmbarkeit des Warnsignals gewährleistet wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird der Veränderungswinkel, um den die Winkelposition des Lenkrads durch die Erzeugung des Warnsignals verändert werden soll, in Abhängigkeit der Winkelposition des Lenkrads vor der Erzeugung des Warnsignals bestimmt. Beispielsweise kann der Veränderungswinkel umso geringer sein, je größer die Winkelposition des Lenkrads oder ein Betrag dieser Winkelposition vor der Erzeugung des Warnsignals ist, wobei diese Winkelposition sich auf eine Nullposition bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs beziehen kann. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Betriebssicherheit des Fahrzeugs, da insbesondere bei großen Winkelpositionen des Lenkrads vor der Erzeugung des Warnsignals, die z.B. auf eine Kurvenfahrt schließen lassen, die Gefahr des Erschreckens des Fahrzeugführers bei Wahrnehmung des Warnsignals reduziert wird und die Kurvenfahrt nicht durch eine unerwünschte Reaktion des Fahrzeugführers beeinträchtigt wird.
-
Alternativ oder kumulativ kann der Veränderungswinkel in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann hierbei durch einen entsprechenden Geschwindigkeitssensor erfasst werden. Auch andere Formen der Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit sind selbstverständlich möglich. Beispielsweise können mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit geringere Veränderungswinkel eingestellt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Betriebssicherheit, insbesondere da die Gefahr eines Erschrecken des Fahrzeugführers bei Wahrnehmung des Warnsignals bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten reduziert werden kann.
-
Weiter alternativ oder kumulativ kann der Veränderungswinkel in Abhängigkeit des durch die Durchführung des Fahrmanövers einzustellenden Querversatzes bestimmt werden. Beispielsweise kann der Veränderungswinkel oder ein Betrag dieses Winkels proportional zur Größe des einzustellenden Querversatzes gewählt werden. Hierdurch ergibt sich, dass bei vergleichbar großen, einzustellenden Querversätzen ein stärkeres Warnsignal, insbesondere ein größerer Veränderungswinkel, als bei im Vergleich geringeren einzustellenden Querversätzen erzeugt wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ebenfalls eine erhöhte Betriebssicherheit, da durch die Höhe des Veränderungswinkels in gut wahrnehmbarer Weise auch die Notwendigkeit eines großen, einzustellenden Querversatzes an den Fahrzeugführer vermittelt werden kann.
-
Weiter alternativ oder kumulativ wird der Veränderungswinkel in Abhängigkeit eines Übersetzungsverhältnisses der Übersetzung zwischen einer Zahnstange und einem Ritzel eines Lenksystems des Fahrzeugs bestimmt. Dieses Übersetzungsverhältnis kann hierbei über eine Winkelposition des Lenkrads bzw. eine Winkelposition des Lenkwinkels variieren, insbesondere bei einem sogenannten Progressiv-Lenksystem. Somit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine gute Anpassung des Warnsignals an ein solches Progressiv-Lenksystem, wobei insbesondere trotz verschiedener Übersetzungsverhältnisse die Veränderungswinkel derart bestimmt werden können, dass gleiche Lenkwinkeländerungen eingestellt werden, wodurch insbesondere gewährleistet werden kann, dass der durch das Warnsignale erzeugte Querversatz des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird das Veränderungsmoment in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Beispielsweise können mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit geringere Veränderungsmomente erzeugt werden.
-
Weiter alternativ oder kumulativ wird das Veränderungsmoment in Abhängigkeit des durch die Durchführung des Fahrmanövers einzustellenden Querversatzes bestimmt. Beispielsweise kann eine Höhe oder ein Betrag des Veränderungsmoments proportional zur Größe des einzustellenden Querversatzes sein.
-
Weiter alternativ oder kumulativ wird das Veränderungsmoment in Abhängigkeit eines Übersetzungsverhältnisses der Übersetzung zwischen einer Zahnstange und einem Ritzel eines Lenksystems des Fahrzeugs bestimmt.
-
Bezüglich der entsprechenden Vorteile wird hierbei auf die vorhergehenden Ausführungen zur Bestimmung des Veränderungswinkels verwiesen.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird das Warnsignal derart erzeugt, dass ein durch das Warnsignal erzeugter Querversatz des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die Gefahr des Erschreckens des Fahrzeugführers durch den vom Warnsignal erzeugten Querversatz reduziert wird, wodurch sich die Betriebssicherheit beim Führen des Fahrzeugs verbessert.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird das Warnsignal in Abhängigkeit einer Fahrbahnunebenheit erzeugt. Hierzu kann es erforderlich sein, ein Maß für die Fahrbahnunebenheit zu bestimmen. Das Maß kann z.B. als numerischer Wert bestimmt werden, der mit steigender Unebenheit zunimmt. Hierzu können beispielsweise Ausgangssignale von Sensoren erfasst werden, die in Abhängigkeit der Fahrbahnunebenheit erzeugt werden. Beispielsweise kann ein eingestellter Dämpferweg einer Fahrwerk-Dämpfereinrichtung bestimmt werden, wobei dann das Warnsignal in Abhängigkeit dieses Dämpferwegs erzeugt wird.
-
Selbstverständlich ist es auch möglich, das Maß für die Fahrbahnunebenheit in Abhängigkeit von Ausgangssignalen anderer Sensoren zu erzeugen, beispielsweise in Abhängigkeit von Ausgangssignalen einer Einrichtung zur Bestimmung einer Nickbewegung und/oder Wankbewegung des Fahrzeugs.
-
Insbesondere kann hierbei der Veränderungswinkel und/oder das Veränderungsmoment in Abhängigkeit der Fahrbahnunebenheit erzeugt werden. Insbesondere kann das Warnsignal in Abhängigkeit der Fahrbahnunebenheit derart erzeugt werden, dass bei stärkerer Fahrbahnunebenheit ein stärkeres Warnsignal, insbesondere ein höherer Veränderungswinkel und/oder ein höheres Veränderungsmoment, erzeugt wird. Mit anderen Worten kann also die Höhe oder ein Betrag des Veränderungswinkels und/oder die Höhe oder ein Betrag des Veränderungsmoments proportional zu dem Maß der Fahrbahnunebenheit gewählt werden.
-
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Wahrnehmung des Warnsignals für Fahrbahnen mit voneinander verschiedenen Ebenheiten.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird das Warnsignal derart erzeugt, dass die sich durch das Warnsignal einstellende Lenkwinkeländerung von lenkbaren Rädern des Fahrzeugs das gleiche Vorzeichen aufweist wie die zur Durchführung des Fahrmanövers einzustellende Lenkwinkeländerung. Ist es beispielsweise zur Durchführung des Fahrmanövers erforderlich, dass das Fahrzeug nach rechts gelenkt wird, so kann auch das Warnsignal derart erzeugt werden, dass sich das Fahrzeug nach rechts bewegt. Hierdurch kann der Fahrzeugführer verbessert auf das durchzuführende Fahrmanöver vorbereitet werden, da das Warnsignal bereits Richtungsinformationen enthält. Dies verbessert in vorteilhafter Weise die Betriebssicherheit beim Führen des Fahrzeugs.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist ein zeitlicher Verlauf des Warnsignals dreieckförmig, wobei eine Steigung einer steigenden Flanke größer als eine Steigung einer fallenden Flanke des dreieckförmigen Verlaufs ist. Während des dreieckförmigen Verlaufs kann beispielsweise der aktuell eingestellte Lenkradwinkel und/oder das aktuell anliegende Lenkradmoment erhöht bzw. verringert werden, wobei dieser/dieses dann während der fallenden Flanke wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt wird.
-
Simulationen und Tests haben hierbei ergeben, dass durch einen derartigen Verlauf des Warnsignals eine zuverlässige Information des Fahrzeugführers erfolgen kann, wobei dieser jedoch durch die entsprechende Erzeugung nicht erschreckt wird. Somit trägt dieser zeitliche Verlauf also ebenfalls in vorteilhafter Weise zu einer Verbesserung der Betriebssicherheit bei.
-
Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung ist hierbei derart ausgebildet/konfiguriert, dass ein Verfahren gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen mit der Vorrichtung durchführbar ist. Somit kann also ein solches Verfahren mit einer solchen Vorrichtung durchgeführt werden.
-
Hierbei umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zur Detektion einer Notwendigkeit der Durchführung eines Fahrmanövers. Diese Einrichtung kann insbesondere eine Steuer- und Auswerteinrichtung umfassen, die weiter insbesondere als Mikrocontroller oder integrierte Schaltung ausgebildet oder eine(n) solche(n) umfassen kann.
-
Diese Steuer- und Auswerteeinrichtung kann eine Steuer- und Auswerteeinrichtung eines Fahrerassistenzsystems sein, insbesondere eines der vorhergehend erläuterten Fahrerassistenzsysteme. Durch die Einrichtung zur Detektion wird zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers die Notwendigkeit der Durchführung detektiert. Weiter kann durch die Einrichtung, wie vorhergehend erläutert, ein Sollwert oder ein Sollwert-Verlauf mindestens einer fahrdynamischen Größe zur Durchführung des Fahrmanövers bestimmt werden.
-
Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad des Fahrzeugs. Diese Einrichtung kann insbesondere als Aktor ausgebildet sein oder einen solchen umfassen, wobei dieser Aktor mit dem Lenkrad mechanisch verbunden oder verbindbar sein kann. Der Aktor kann insbesondere ein Servomotor sein. Wie vorhergehend erläutert, kann der Aktor insbesondere ein Aktor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments in einem Lenksystem sein.
-
Erfindungsgemäß wird durch diese Einrichtung zur Erzeugung das Warnsignal am Lenkrad zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers erzeugt. Die Einrichtung zur Erzeugung des Warnsignals kann weiter eine wie die vorhergehend erläuterte Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgebildete Steuereinrichtung umfassen, wobei diese beispielsweise ebenfalls durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung der Einrichtung zur Detektion der Notwendigkeit aber auch durch eine davon verschiedene Steuereinrichtung gebildet sein kann. Diese Steuereinrichtung kann insbesondere den erläuterten Aktor derart ansteuern, dass das gewünschte Warnsignal am Lenkrad erzeugt wird.
-
Insgesamt ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung, mit der das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals mit den vorhergehend erläuterten Vorteilen durchführbar ist.
-
Es ist vorstellbar, dass zeitgleich zur Erzeugung des Warnsignals am Lenkrad ein weiteres Warnsignal erzeugt und in einer für den Fahrzeugführer wahrnehmbaren Weise ausgegeben wird. Beispielsweise kann ein optisches Warnsignal erzeugt werden, welches beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Kombiinstrument, ausgegeben werden kann. Alternativ oder kumulativ kann ein solches Warnsignal auch in einem Head-Up-Display oder auf einer weiteren Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Hierbei kann das derart visuell erfassbar ausgegebene Warnsignal zusätzliche Informationen für den Fahrzeugführer kodieren, insbesondere eine Richtung des durch das Warnsignal eingestellten oder durch das Fahrmanöver einzustellenden Querversatzes. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass ein zusätzliches Warnsignal akustisch ausgegeben wird, beispielsweise durch eine Lautsprechereinrichtung des Fahrzeugs.
-
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad eines Fahrzeugs,
- 2 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform,
- 3 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- 4 einen zeitlichen Verlauf eines Warnsignals.
-
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
-
1 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad 2 eines Fahrzeugs 1 (siehe 3). Zeitlich vor der Durchführung eines Fahrmanövers, insbesondere eines Ausweich- und Bremsmanövers, erfolgt eine Detektion D einer Notwendigkeit der Durchführung des Fahrmanövers. Hierzu können beispielsweise Ausgangssignale von Sensoren zur Erfassung von Umfeldinformationen, beispielsweise von einer Fahrzeugkamera 3, die insbesondere als Frontkamera ausgebildet sein kann, ausgewertet werden. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, alternativ oder zusätzlich Ausgangssignale weiterer Sensoren, beispielsweise Radarsensoren oder Ultraschallsensoren, auszuwerten, um Informationen über eine Fahrzeugumgebung zu generieren. Weiter kann bewertet werden, ob eine Kollisionsgefahr für das Fahrzeug 1 besteht. Dies kann insbesondere durch eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 erfolgen, die signal- und/oder datentechnisch mit der Fahrzeugkamera 3 und gegebenenfalls weiteren Sensoren zur Erfassung von Umfeldinformationen verbunden sein kann.
-
Wird die Notwendigkeit der Durchführung detektiert, so erfolgt ein Erzeugen E des Warnsignals am Lenkrad 2 ebenfalls zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers. Hierzu kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 insbesondere einen Aktor (nicht dargestellt) eines Lenksystems 5, insbesondere eines Servolenksystems, des Fahrzeugs 1 ansteuern, sodass dieser die aktuell eingestellte Winkelposition des Lenkrads 2 um einen vorbestimmten Lenkradwinkel (Veränderungswinkel) verändert und/oder ein aktuell am Lenkrad anliegendes Lenkradmoment um ein Veränderungsmoment verändert.
-
Hierbei kann das Warnsignal derart erzeugt werden, dass ein durch das Warnsignal erzeugter Querversatz des Fahrzeugs 1 kleiner als ein vorbestimmter Wert, vorzugsweise null oder nahe null, ist.
-
2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform. Hierbei wird wie bei der in 1 dargestellten Ausführungsform durch eine Detektion D zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers eine Notwendigkeit der Durchführung detektiert.
-
Weiter wird dann eine aktuelle Winkelposition des Lenkrads 2, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein durch die Durchführung des Fahrmanövers einzustellender Querversatz und/oder ein Übersetzungsverhältnis der Übersetzung zwischen einer Zahnstange 6 und einem Ritzel (nicht dargestellt) eines Lenksystems 5 des Fahrzeugs 1 (siehe 3)bestimmt. Dieses Bestimmen B erfolgt, um die Höhe des Veränderungswinkels und/oder des Veränderungsmoments zu bestimmen, wobei dieser/dieses in Abhängigkeit mindestens einer der erläuterten Größen bestimmt wird.
-
Ebenfalls kann ein Maß für die Fahrbahnunebenheit bestimmt werden, wobei hierfür z.B. - wie vorhergehend erläutert - ein eingestellter Dämpferweg eines Fahrwerkdämpfers bestimmt und ausgewertet werden kann.
-
Dann erfolgt das Erzeugen E des Warnsignals durch Einstellung des vorhergehend bestimmten Veränderungswinkels und/oder Veränderungsmoments, welcher/s in Abhängigkeit einer oder mehrerer der bei der Bestimmung B bestimmten Größen bestimmt werden, z.B. in Abhängigkeit einer vorbestimmten Zuordnung, eines funktionellen Zusammenhangs oder in einer davon verschiedenen, anderen Art und Weise.
-
Das Warnsignal kann insbesondere derart erzeugt werden, dass die sich durch das Warnsignal ergebende Lenkwinkeländerung das gleiche Vorzeichen aufweist wie die zur Durchführung des Fahrmanövers vorzunehmende Lenkwinkeländerung. Insbesondere kann also durch den Veränderungswinkel die Winkelposition des Lenkrads 2 derart verändert werden, dass die Richtung des Querversatzes des Fahrzeugs 1 aufgrund dieser Veränderung gleich der Richtung des Querversatzes des Fahrzeugs 1 bei dem nachfolgend durchzuführenden Fahrmanöver ist.
-
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad 2 eines Fahrzeugs 1. Die Vorrichtung umfasst hierbei eine Einrichtung zur Detektion einer Notwendigkeit der Durchführung eines Fahrmanövers, die z.B. die Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 umfassen oder durch diese ausgebildet kann. Durch diese kann zeitlich vor der Durchführung des Fahrmanövers die Notwendigkeit der Durchführung detektiert werden, was in Bezug auf die Ausführungsformen in 1 und 2 bereits erläutert wurde. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals am Lenkrad, insbesondere einen Aktor 7 eines Lenksystems 5 des Fahrzeugs 1.
-
Durch die Einrichtung zur Erzeugung kann das Warnsignal am Lenkrad 2 zeitlich vor der Durchführung erzeugt werden.
-
Weiter dargestellt ist eine zentrale Längsachse 8 des Fahrzeugs, die einer Wankachse entsprechen kann. Ebenfalls dargestellt sind lenkbare Räder 9 des Fahrzeugs, wobei der eingestellte Winkel relativ zur Längsachse 8 einen Lenkwinkel bezeichnet.
-
4 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Änderung ΔW der Winkelposition eines Lenkrads 2 eines Fahrzeugs 1 bzw. eine Änderung ΔM eines an dem Lenkrad 2 anliegenden Lenkradmoments. Ein Maximalwert der Änderung entspricht dem Veränderungswinkel bzw. dem Veränderungsmoment. Dargestellt ist eine Zeitachse t. Der zeitliche Verlauf ist ein dreieckförmiger Verlauf, wobei die Steigung einer steigenden Flanke, die zwischen einem Ausgangszeitpunkt t0 und einem ersten Zeitpunkt t1 liegt, größer ist als eine Steigung einer fallenden Flanke des dreieckförmigen Verlaufs, der zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und einem später folgenden zweiten Zeitpunkt t2 liegt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Lenkrad
- 3
- Fahrzeugkamera
- 4
- Steuer- und Auswerteeinrichtung
- 5
- Lenksystem
- 6
- Zahnstange
- 7
- Aktor
- 8
- zentrale Längsachse, Rollachse
- 9
- lenkbare Räder
- D
- Detektion
- E
- Erzeugung
- B
- Bestimmen
- ΔW
- Änderung der Winkelposition
- ΔM
- Änderung des Lenkradmoments
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014202387 A1 [0002]
- DE 10354662 A1 [0003]
