DE102020200601A1

DE102020200601A1 - Verfahren zum Regeln des Abstands zwischen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102020200601A1
Application number: DE102020200601.6A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Maus
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2021-07-22

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Begrenzen einer Menge an Spritzwasser auf einem ersten Fahrzeug durch die Wirkung mindestens eines zweiten Fahrzeugs unter Bedingungen einer nassen Fahrbahn und/oder von Niederschlag bereitgestellt, bei dem ein optimaler Abstand zwischen den Fahrzeugen eingestellt wird, bei dem möglichst wenig Spritzwasser auf das erste Fahrzeug gelangt. Es wird weiterhin eine Anordnung und ein Kraftfahrzeug zum Ausführen des Verfahrens bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen einer Menge an Spritzwasser auf einem ersten Fahrzeug durch die Wirkung mindestens eines zweiten Fahrzeugs unter Bedingungen einer nassen Fahrbahn, sowie eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens und ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Unter Bedingungen nasser Fahrbahnen gelangt durch die Wirkung vorausfahrender Fahrzeuge häufig Spritzwasser auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs. Dadurch wird die Sicht des entsprechenden Fahrers und damit die Verkehrssicherheit eingeschränkt. Zu nassen Fahrbahnen kommt es besonders durch Niederschläge, z.B. Regen und Schnee; neben Niederschlägen stammt das meiste Wasser auf der Windschutzscheibe vom Spritzen von Wasser auf der Fahrbahn durch die Wirkung anderer Fahrzeuge. Dabei wird das Spritzen u.a. durch die Geschwindigkeit und die Form des vorrausfahrenden Fahrzeugs beeinflusst, sowie der Menge an Wasser auf der Fahrbahn. Zum Beseitigen von Spritzwasser kann die Arbeitsweise der Scheibenwischer durch den Fahrer oder automatisch an die zu erwartende Menge angepasst werden ( US 9,045,112 , US 9,873,407 ). Verfahren zum Erfassen des Spritzens durch andere Fahrzeuge werden beispielhaft in den Druckschriften JP 2006003995 A , JP 2002257934 A , JP 2009237938 A , JP 5356746 B2 offenbart. In der Druckschrift US 6,116,369 wird ein adaptives Geschwindigkeitsregelsystem zum Abstandhalten zu vorausfahrenden Fahrzeugen offenbart. In der Druckschrift DE 10 2017 221 971 A1 werden Abstandsregelsysteme für ein autonomes Fahren offenbart.
Es besteht die Aufgabe, die Menge von auf ein Fahrzeug gelangendes Spritzwasser zu begrenzen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 7 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsformen der Erfindung können in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen einer Menge an Spritzwasser auf einem ersten Fahrzeug durch die Wirkung mindestens eines zweiten Fahrzeugs, mit den Schritten:

- Erfassen eines dem ersten Fahrzeug vorausfahrenden zweiten Fahrzeugs,
- Bestimmen der Menge an Spritzwasser, das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs auf das erste Fahrzeug gelangen könnte,
- Berechnen eines Verhältnisses des Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug und der Menge an Spritzwasser, das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs auf das erste Fahrzeug gelangen könnte,
- Berechnen und Einstellen eines optimalen Abstandes durch das erste Fahrzeug, bei dem möglichst wenig Spritzwasser durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs auf das erste Fahrzeug gelangt.

Das Verfahren ermöglicht vorteilhaft ein Begrenzen der Menge an Spritzwasser auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs unter den Bedingungen einer nassen Fahrbahn und/oder unter Wetterbedingungen mit Niederschlag, z.B. Regen, Schneeregen oder Schnee. Nasse Fahrbahnen können u.a. auch durch Schneeschmelze, überlaufende Gewässer oder Kanalisationen oder zur Reinigung auf die Fahrbahn gesprengtes Wasser entstehen. Durch das Verfahren wird unter diesen Bedingungen eine bessere Sicht ermöglicht, die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht und der Stress für den Fahrer vermindert.
Das Fahrzeug ist besonders ein Kraftfahrzeug, z.B. ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen. Das Verfahren ist prinzipiell für alle Fahrzeuge geeignet, die unter den Einfluss von Spritzwasser von anderen Fahrzeugen geraten können.
Vorzugsweise umfasst das Erfassen des zweiten Fahrzeugs folgende Unterschritte:

- Bestimmen der Lage des zweiten Fahrzeugs zum ersten Fahrzeug,
- Bestimmen der Dimensionen und Form des zweiten Fahrzeugs,
- Bestimmen der Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs.

Das Bestimmen der Lage des zweiten Fahrzeugs zum ersten Fahrzeug umfasst dabei ein Bestimmen des aktuellen Abstands zwischen den Fahrzeugen sowie der Ausrichtung des zweiten Fahrzeugs, also ob es direkt vor dem ersten oder versetzt bzw. auf einer anderen Fahrspur fährt. Die Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs hat wesentlichen Einfluss auf die Menge des Spritzwassers. Die Dimensionen und Form des zweiten Fahrzeugs beeinflussen das aerodynamische Verhalten des zweiten Fahrzeugs, das wiederum den Bereich des spritzenden Wassers bestimmt. Zum Erfassen des zweiten Fahrzeugs können beispielsweise ein Radar, ein Laser und/oder eine Kamera verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst das Bestimmen der Menge an Spritzwasser folgende Unterschritte:

- Überprüfen der Niederschlagssituation in Bezug auf Art und Intensität des Niederschlags,
- Überprüfen der Straßenzustandsbedingungen,
- Überprüfen von Spritzwasser auf der Windschutzscheibe des ersten Fahrzeugs,
- Überprüfen der Sicht.

Das Überprüfen der Niederschlagssituation, Straßenzustandsbedingungen und Sicht kann z.B. mittels einer Kamera oder über eine Dämpfung eines Radar-, Lidar- oder Lasersignals erfolgen. Das Überprüfen der Niederschlagssituation kann auch z.B. mittels eines Niederschlagssensors erfolgen, genau wie das Überprüfen von Spritzwasser auf der Windschutzscheibe.
Vorzugsweise fließt das Vorhandensein weiterer Fahrzeuge im Bereich des ersten Fahrzeugs in die Berechnung des optimalen Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug ein. Dabei wird vorteilhafterweise berücksichtigt, ob andere Fahrzeuge ebenfalls Spritzwasser verursachen oder ob sie den Aktionsradius des ersten Fahrzeugs einschränken, so dass der optimale Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht ohne weiteres eingenommen werden kann.
Vorzugsweise wird der optimale Abstand mittels eines adaptiven Geschwindigkeitsregelsystems eingestellt. Alternativ wird der optimale Abstand vorzugsweise manuell über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle eingestellt. Über diese erhält der Fahrer des ersten Fahrzeugs Information über Geschwindigkeitsanpassungen, die er vornimmt, um den optimalen Abstand zu erreichen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung in einem Fahrzeug mit mindestens einer Windschutzscheibe, umfassend einen Abstandssensor, eine Kamera, einen Niederschlagssensor und eine Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zu steuern.
Die Vorteile der Anordnung entsprechen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Anordnung.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit einem ersten und einem zweiten Fahrzeug.
3 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
4 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß 3.

In der Darstellung von 1 ist ein erstes Kraftfahrzeug 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist vier Räder 11, eine Fahrzeugfront 12, ein Fahrzeugheck 13 und zwei Seiten 14 auf. Eine Windschutzscheibe 15 ermöglicht die Sicht des Fahrers des Kraftfahrzeugs in Richtung der Fahrzeugfront 12. Daneben weist das Kraftfahrzeug 1 eine Reihe von weiteren Fensterscheiben 16 im Heckbereich 13 und den Seiten 14 auf.
Die Windschutzscheibe 15 ist Teil einer Anordnung 20. Die Anordnung 20 umfasst gemäß 2 neben der Windschutzscheibe 15 einen Abstandssensor 21. Der Abstandssensor 21 basiert z.B. auf einem Radar, einem Laser oder einem Bildsensor und ist zum Erfassen von anderen Fahrzeugen und eines Abstandes des ersten Fahrzeugs 1 zu einem zweiten, vorausfahrenden Fahrzeug 2 (2) vorgesehen.
Weiterhin umfasst die Anordnung 20 eine Kamera 22. Die Kamera 22 ist ebenfalls zum Erfassen von anderen Fahrzeugen geeignet, besonders aber zum Erfassen der Sichtbedingungen, der Niederschlagssituation sowie der Straßenzustandsbedingungen.
Weiterhin umfasst die Anordnung 20 einen Niederschlagssensor 23. Der Niederschlagssensor 23 ist besonders zum Erfassen von Wasser auf der Windschutzscheibe 15 vorgesehen. Der Niederschlagssensor 23 kann natürlich auch zum Erfassen der Niederschlagssituation verwendet werden.
Weiterhin umfasst die Anordnung 20 eine Steuerungseinrichtung 24. Zur Steuerungseinrichtung 24 werden vom Abstandssensor 21, von der Kamera 22 und vom Niederschlagssensor 23 erhaltene Informationen empfangen. In der Steuerungseinrichtung 24 ist ein Programm implementiert, auf der Basis der erhaltenen Informationen einen optimalen Abstand des ersten Fahrzeugs 1 zu einem vorausfahrenden, zweiten Fahrzeug 2 zu berechnen und einzustellen, bei dem möglichst wenig Spritzwasser durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs 2 auf das erste Fahrzeug 1 gelangt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 3 wird in einem ersten Schritt S1 ein dem ersten Fahrzeug vorausfahrendes zweites Fahrzeug 2 (2) erfasst. Dabei wird das Verfahren unter Bedingungen einer nassen Fahrbahn 30 und Regen durchgeführt. Dabei wird in einem ersten Unterschritt S1a gemäß 4 der aktuelle Abstand des zweiten Fahrzeugs 2 zum ersten Fahrzeug 1 gemessen sowie erfasst, dass das zweite Fahrzeug 2 in derselben Fahrspur 31 vor dem ersten Fahrzeug 1 fährt. In einem zweiten Unterschritt S1b wird die Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs 2 bestimmt. In einem dritten Unterschritt S1c werden Dimension und Form des zweiten Fahrzeugs 2 bestimmt.
In einem zweiten Schritt S2 wird eine Menge an Spritzwasser 32 bestimmt, das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs 2 auf das erste Fahrzeug 1 gelangen könnte. Dabei wird in einem vierten Unterschritt S2a die Niederschlagssituation in Bezug auf die Art und die Menge des Niederschlags überprüft. Es wird mittels des Niederschlagssensors 23 festgestellt, dass es regnet, sowie die Intensität des Regens gemessen. In einem fünften Unterschritt S2b werden mittels der Kamera 22 die Straßenzustandsbedingungen überprüft. Es wird erfasst, dass Wasser auf der Fahrbahn vorhanden ist. In einem sechsten Unterschritt S2c wird mittels des Niederschlagssensors 23 überprüft, ob Spritzwasser auf der Windschutzscheibe 15 vorhanden ist. In einem siebten Unterschritt S2d werden mittels der Kamera 22 die Sichtbedingungen überprüft.
Die in den Schritten S1 und S2 erhaltenen Informationen werden an die Steuerungseinrichtung 24 übermittelt. In einem dritten Schritt S3 wird durch die Steuerungseinrichtung 24 ein Verhältnis des Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeugs 1 und dem zweiten Fahrzeug 2 und der Menge an Spritzwasser bestimmt, das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs 2 auf das erste Fahrzeug 1 gelangen könnte.
In einem vierten Schritt S4 wird durch die Steuerungseinrichtung 24 ein optimaler Abstand zwischen den Fahrzeugen 1, 2, bei dem möglichst wenig Spritzwasser durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs auf das erste Fahrzeug gelangt, berechnet und durch entsprechende Steuerungsbefehle an ein automatisches Geschwindigkeitsregelsystem (soweit vorhanden) durch Änderung der Geschwindigkeit eingestellt. Alternativ wird eine entsprechende Information über eine Maschine-Mensch-Schnittstelle an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 1 übermittelt, der die Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs 1 anpasst, um den optimalen Abstand einzustellen.
Bezugszeichenliste

1: erstes Fahrzeug
2: zweites Fahrzeug
11: Räder
12: Fahrzeugfront
13: Fahrzeugheck
14: Seiten des Fahrzeugs
15: Windschutzscheibe
16: Fensterscheiben
20: Anordnung
21: Abstandssensor
22: Kamera
23: Niederschlagssensor
24: Steuerungseinrichtung
30: Fahrbahn
31: Fahrspur
32: Spritzwasser

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

US 9045112 [0002]
US 9873407 [0002]
JP 2006003995 A [0002]
JP 2002257934 A [0002]
JP 2009237938 A [0002]
JP 5356746 B2 [0002]
US 6116369 [0002]
DE 102017221971 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Begrenzen einer Menge an Spritzwasser (32) auf einem ersten Fahrzeug (1) durch die Wirkung mindestens eines zweiten Fahrzeugs (2), mit den Schritten: - Erfassen eines dem ersten Fahrzeug (1) vorausfahrenden zweiten Fahrzeugs (2), - Bestimmen der Menge an Spritzwasser (32), das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs (2) auf das erste Fahrzeug (1) gelangen könnte, - Berechnen eines Verhältnisses des Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeug (1) und dem zweiten Fahrzeug (2) und der Menge an Spritzwasser (32), das durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs (2) auf das erste Fahrzeug (1) gelangen könnte, - Berechnen und Einstellen eines optimalen Abstandes durch das erste Fahrzeug (1), bei dem möglichst wenig Spritzwasser (32) durch die Wirkung des zweiten Fahrzeugs (2) auf das erste Fahrzeug (1) gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des zweiten Fahrzeugs (2) umfasst: - Bestimmen der Lage des zweiten Fahrzeugs (2) zum ersten Fahrzeug (1), - Bestimmen der Dimensionen und Form des zweiten Fahrzeugs (2), - Bestimmen der Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs (2).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen der Menge an Spritzwasser (32) umfasst: - Überprüfen der Niederschlagssituation in Bezug auf Art und Intensität des Niederschlags, - Überprüfen der Straßenzustandsbedingungen, - Überprüfen von Spritzwasser auf der Windschutzscheibe (15) des ersten Fahrzeugs (1), - Überprüfen der Sichtbedingungen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Vorhandensein weiterer Fahrzeuge im Bereich des ersten Fahrzeugs (1) in die Berechnung des optimalen Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeug (1) und dem zweiten Fahrzeug (2) einfließen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der optimale Abstand mittels eines adaptiven Geschwindigkeitsregelsystems eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der optimale Abstand manuell über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle eingestellt wird.
Anordnung (20) in einem Fahrzeug (1) mit mindestens einer Windschutzscheibe (15), umfassend einen Abstandssensor (21), eine Kamera (22), einen Niederschlagssensor (23) und eine Steuerungseinrichtung (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (24) ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6 zu steuern.
Kraftfahrzeug mit einer Anordnung gemäß Anspruch 7.