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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Korrekturwunsches eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Fahrbetrieb sowie ein entsprechendes Fahrzeug.
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Ein Fahrzeug ist ein nicht-schienengebundenes Kraftfahrzeug und wird z.B. mittels eines Verbrennungsmotors, eines E-Motors oder einer Kombination hiervon angetrieben. Das Fahrzeug dient üblicherweise zur Beförderung von Personen, alternativ oder zusätzlich zur Beförderung von Gütern. Im Fahrbetrieb bewegt sich das Fahrzeug entlang einer Fahrbahn, entweder autonom, teil-autonom oder gesteuert von einem Fahrer. In jedem Fall ist typischerweise ein Fahrer im Fahrzeug anwesend und letztendlich für die Führung des Fahrzeugs verantwortlich. Speziell beim autonomen oder teil-autonomen Fahrbetrieb ist es daher wünschenswert, dass der Fahrer in den Fahrbetrieb eingreifen kann, um gegebenenfalls Korrekturen vorzunehmen oder um bei einem Fehlerfall die Steuerung des Fahrzeugs zu übernehmen.
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Der Autonomiegrad des Fahrzeugs lässt sich in unterschiedliche Stufen (sogenannte „Level“) unterteilen. Im Level 1 wird das Fahrzeug vollständig vom Fahrer gesteuert. Im Level 2 übernimmt das Fahrzeug selbsttätig dessen Längssteuerung, wohingegen die Quersteuerung weiterhin dem Fahrer obliegt, welcher zudem das Fahrzeug ständig überwacht. Im Level 3 fährt das Fahrzeug vollständig autonom, im Fehlerfall oder allgemein, wenn der Fahrer die Steuerung übernehmen soll oder muss, wird dem Fahrer hierfür ein Zeitraum von bis zu 30 Sekunden zugestanden, in welchem das Fahrzeug weiterhin autonom fährt. Im Level 4 ist der Fahrer grundsätzlich von jeglichen Steuerungsaufgaben ausgenommen und selbst im Fehlerfall fährt das Fahrzeug noch solange autonom, bis ein sicherer Zustand erreicht ist, beispielsweise indem das Fahrzeug selbsttätig am Fahrbahnrand hält. Der Zeitraum, welcher dem Fahrer zur Übernahme von Steuerungsaufgaben zugestanden wird, ist hierbei deutlich länger und beträgt z.B. zwischen 2 und 5 Minuten.
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Speziell in den Leveln 3 und 4 besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass der Fahrer sich anderen Betätigungen zuwendet, als das Fahrzeug zu steuern. Der Fahrer begibt sich in seinem Fahrersitz beispielsweise in eine Liegeposition oder wendet sich von der Fahrtrichtung ab, sodass die zur Steuerung typsicherweise verwendeten Steuerelemente, speziell Lenkrad und Bremspedal, nicht mehr im unmittelbaren Zugriffsbereich des Fahrers liegen. Dies ist insofern problematisch, als dass der Fahrer dann nicht mehr ohne Weiteres in den Fahrbetrieb eingreifen kann und das Fahrzeug einen solchen Wunsch auch nicht erkennen kann. Beispielsweise ist der Fahrersitz in eine Position verfahren, in welcher eine Pedalerie mit Gaspedal und Bremspedal dann außer Reichweite ist, oder die Pedalerie wurde zurückgefahren und hinter einer Blende verborgen. Denkbar ist auch, dass die Pedalerie durch einen Gegenstand im Fußraum verdeckt oder blockiert oder sogar defekt ist. Allgemein sind demnach Situationen denkbar, in welchen die Pedalerie nicht bedienbar ist und insofern auch nicht zur Entgegennahme eines Korrekturwunsches des Fahrers zur Verfügung steht. Gleiches gilt analog für ein Lenkrad, welches in einem autonomen Fahrbetrieb beispielsweise zurückklappt oder eingefahren wird oder auch blockiert oder sogar defekt ist. Generell ist zu erwarten, dass die Situation mit zunehmendem Autonomiegrad des Fahrzeugs gefährlicher wird, da der Fahrer aufgrund der zunehmenden Automatisierung unachtsamer wird.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Erkennung eines Korrekturwunsches zu verbessern. Hierzu sollen ein geeignetes Verfahren sowie ein entsprechendes Fahrzeug angegeben werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für das Fahrzeug und umgekehrt. Sofern nachfolgend Verfahrensschritte beschrieben sind, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für das Fahrzeug dadurch, dass dieses ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen, insbesondere mittels einer Steuereinheit des Fahrzeugs. Im Übrigen wird die Aufgabe auch gelöst durch ein Computerprogrammprodukt (Datei oder Datenträger), welches ein ausführbares Programm enthält, welches bei einer Installation auf einem Computer, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, das beschriebene Verfahren ausführt.
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Das Verfahren dient zur Erkennung eines Korrekturwunsches eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Fahrbetrieb. Das Fahrzeug ist insbesondere ein nicht-schienengebundenes Kraftfahrzeug und wird z.B. mittels eines Verbrennungsmotors, eines E-Motors oder einer Kombination hiervon angetrieben. Das Fahrzeug dient üblicherweise zur Beförderung von Personen, alternativ oder zusätzlich zur Beförderung von Gütern. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Personenkraftfahrzeug (kurz: PKW). Im Fahrbetrieb bewegt sich das Fahrzeug entlang einer Fahrbahn, entweder autonom, teil-autonom oder gesteuert von einem Fahrer. In jedem Fall ist im Fahrbetrieb typischerweise ein Fahrer im Fahrzeug anwesend und letztendlich für die Führung des Fahrzeugs verantwortlich.
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Der Korrekturwunsch ist ein Wunsch des Fahrers, den Fahrbetrieb des Fahrzeugs zu ändern, z.B. in Reaktion auf eine Notsituation oder einen Fehlerfall im autonomen oder teil-autonomen Fahrbetrieb oder einfach nur, um selbst das Fahrzeug zu steuern. Der Korrekturwunsch ist beispielsweise ein Bremswunsch, d.h. das Fahrzeug soll verzögert werden, ein Lenkwunsch, d.h. das Fahrzeug soll auf spezielle Weise quergesteuert werden, ein Übernahmewunsch, d.h. Längs- und Quersteuerung sollen an den Fahrer übergeben werden, oder ein vergleichbarer Wunsch.
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Das Fahrzeug weist einen Fahrersitz für den Fahrer auf. Im Fahrbetrieb befindet sich der Fahrer üblicherweise im Fahrersitz, dabei sind jedoch Situationen möglich, in welchen der Fahrersitz derart konfiguriert ist, z.B. in eine Liegeposition verbracht, dass ein oder mehrere Steuerelemente wie Gaspedal, Bremspedal oder Lenkrad für den Fahrer nicht mehr unmittelbar erreichbar sind. Insbesondere weist das Fahrzeug in einer geeigneten Ausgestaltung einen Komfortmodus auf, in welchem der Fahrersitz während des Fahrbetriebs in eine Komfortposition verbracht ist, sodass ein oder mehrere Steuerelemente des Fahrzeugs nicht mehr durch den Fahrer bedienbar sind, insbesondere nicht mehr von diesem erreichbar sind.
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Das Fahrzeug weist weiter ein Lenkeinheit auf, zur Quersteuerung des Fahrzeugs. In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Lenkeinheit ein Lenkrad auf, zur Bedienung durch den Fahrer. Ein Lenkrad ist aber an sich nicht zwingend. Das Lenkrad ist ein Steuerelement des Fahrzeugs. Die Lenkeinheit weist weiterhin insbesondere eine Aufhängung auf, zur Halterung des Lenkrads. Die Aufhängung ist insbesondere mit einer Karosserie des Fahrzeugs fest verbunden und dient insbesondere als Lager für das Lenkrad. In einer geeigneten Ausgestaltung ist das Lenkrad einstellbar und/oder einfahrbar, z.B. einklappbar, insbesondere in einem autonomen Fahrbetrieb, und dann nicht mehr durch den Fahrer bedienbar. In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Lenkeinheit eine Lenksäule auf, an welcher das Lenkrad abgebracht ist und welche ebenfalls in der Aufhängung gelagert ist, sodass entsprechend auch das Lenkrad wenigstens mittelbar in der Aufhängung gelagert ist. In dieser Ausgestaltung ist insbesondere eine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und einem Steller zur Quersteuerung realisiert. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher keine solche mechanische Kopplung vorliegt, sondern das Lenkrad insbesondere frei im Fahrzeug angebracht ist, sodass ein Lenkwunsch mit einem Sensor am Lenkrad erfasst wird und insbesondere elektronisch, d.h. als Steuersignal, an den Steller weitergegeben wird, um eine Quersteuerung durchzuführen. In einer solchen Ausgestaltung wird zweckmäßigerweise auf eine Lenksäule verzichtet. Die beschriebene Aufhängung der Lenkeinheit dient dann insbesondere direkt zur Halterung des Lenkrads, d.h. das Lenkrad ist unmittelbar in oder an der Aufhängung gelagert, die Aufhängung dient somit gleichsam der Anbringung des Lenkrads am Fahrzeug. Analoges gilt im Übrigen für ein Steuerelement, z.B. ein Bremspedal, einer Bremse des Fahrzeugs. Auch hierbei ist eine mechanische Kopplung nicht unbedingt erforderlich.
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Vorliegend weisen der Fahrersitz oder die Lenkeinheit oder beide einen oder mehrere Kraftsensoren auf. Sofern in einer Ausgestaltung eine der Komponenten Fahrersitz oder Lenkeinheit keinen Kraftsensor aufweist, ist diese Komponente an sich optional und die Erfindung ist auch durch Weglassen dieser Komponente realisierbar. Der Kraftsensor ist dazu ausgebildet eine Kraft zu messen, zumindest in einer Richtung. Der Kraftsensor gibt ein Sensorsignal aus, welches eine Funktion der Kraft ist, welche auf den Kraftsensor wirkt. Die genaue Ausgestaltung eines jeweiligen Kraftsensors ist aber vorliegend nicht weiter relevant, grundsätzlich sind verschiedenste Sensortypen geeignet, vorzugsweise ist der Kraftsensor besonders kostengünstig, leicht und bauraumsparend.
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Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass mehrere Kraftsensoren vorhanden sind, die Ausführungen gelten jedoch auch analog für eine Ausgestaltung mit nur einem einzelnen Kraftsensor. Mittels der Kraftsensoren wird eine Haltungsänderung des Fahrers erkannt und somit insbesondere eine dadurch bewirkte Kraftänderung am Kraftsensor. Daraus wird deutlich, dass es bei der Positionierung der Kraftsensoren im Wesentlichen darauf ankommt, dass diese in eine Komponente des Fahrzeugs integriert sind, mit welcher der Fahrer potentiell in Kontakt kommt. Lenkrad und Fahrersitz sind in diesem Zusammenhang besonders geeignet.
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Die Haltungsänderung wird insbesondere dadurch erkannt, dass mittels der Kraftsensoren eine Kraftänderung erkannt wird. Ändert der Fahrer seine Haltung, d.h. Körperhaltung, liegt also eine Haltungsänderung vor, dann ändert sich die Kraft auf die einzelnen Kraftsensoren, sodass sich auch deren Sensorsignale ändern. Die Sensorsignale werden insbesondere an eine Auswerteeinheit des Fahrzeugs weitergeleitet und mittels dieser Auswerteeinheit ausgewertet, um dann auch die Haltungsänderung zu erkennen. Die Auswerteeinheit erkennt dann, dass sich die Kraft auf die Lenkeinheit oder den Fahrersitz oder beide ändert, sodass dann die Haltungsänderung erkannt wird. Aus der erkannten Haltungsänderung leitet die Auswerteeinheit einen Korrekturwunsch ab. Diese Ableitung des Korrekturwunsches wird geeigneterweise durch vorige Versuche festgelegt, z.B. indem verschiedene Haltungsänderungen durchgeführt werden und die Sensorsignale aufgezeichnet werden. Die Sensorsignale, z.B. deren zeitlicher Verlauf oder deren Amplitude oder sonstige Merkmale werden beispielsweise in Form einer Tabelle einer oder mehreren Haltungsänderungen zugeordnet. Die Tabelle wird dann in der Auswerteeinheit hinterlegt, sodass diese dann im Fahrbetrieb durch einen Vergleich die Haltungsänderung erkennt.
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Aus der Haltungsänderung wird nun im Rahmen des Verfahrens ein Korrekturwunsch des Fahrers bezüglich des Fahrbetriebs abgeleitet, d.h. es wird eine Ableitung eines Korrekturwunsches anhand der erkannten Haltungsänderung durchgeführt. Im Ergebnis wird somit mittels der Kraftsensoren ein Korrekturwunsch des Fahrers erkannt. Grundsätzlich wird mit der Ableitung des Korrekturwunsches aus der Haltungsänderung zweckmäßigerweise analog zur Erkennung der Haltungsänderung aus den Sensorsignalen verfahren. Einer erkennbaren Haltungsänderung ist dann ein Korrekturwunsch z.B. mittels einer Tabelle zugeordnet, welche im Vorfeld durch entsprechende Versuche ermittelt wurde. Dabei wird deutlich, dass die genaue Erkennung der Haltungsänderung im Grunde auch weggelassen werden kann und dann in einer Ausgestaltung den Sensorsignalen direkt ein entsprechender Korrekturwunsch zugeordnet ist. Wichtig ist dabei aber weiterhin, dass der Korrekturwunsch in einer Haltungsänderung kodiert ist, welche mittels der Kraftsensoren erfasst und somit erkannt wird.
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Wie aus dem bisher Gesagten deutlich wird, ist es, je nachdem wie sich die Sensorsignale ändern, auch möglich, unterschiedliche Haltungsänderungen zu erkennen und entsprechend unterschiedliche Korrekturwünsche daraus abzuleiten. Letztendlich ist es somit möglich, in einer geeigneten Ausgestaltung das Fahrzeug vollständig durch diverse Haltungsänderungen zu Steuern. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist es dagegen auch möglich, lediglich eine Haltungsänderung überhaupt zu erkennen und dieser einen spezifischen Korrekturwunsch, z.B. einen Bremswunsch oder Übernahmewunsch, zuzuordnen. Zwischen diesen beiden Extrembeispielen besteht dann ein weiter Raum für Zwischenlösungen.
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Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere, dass der Fahrer in die Lage versetzt wird, jederzeit die Steuerung des Fahrzeugs zu beeinflussen, insbesondere zu übernehmen. Dies ist speziell mit Blick auf entsprechende gesetzliche Anforderungen vorteilhaft. Außerdem wird dadurch die Akzeptanz von autonomen und teil-autonomen Fahrbetrieben (speziell Level 3 und 4 wie eingangs erwähnt) erhöht. Auch ist es möglich eine auf andere Weise erfolgte Falscherkennung eines Korrekturwunsches zu vermeiden, indem die hier beschriebene Erkennung über die Haltungsänderung zusätzlich durchgeführt und zur Plausibilisierung genutzt wird.
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Wie das Fahrzeug dann auf den erkannten Korrekturwunsch reagiert ist hier zunächst nebensächlich. In Betracht kommt insbesondere, dass in Reaktion auf einen erkannten Korrekturwunsch ein autonomer oder teil-autonomer Fahrbetrieb beendet wird und die Steuerung des Fahrzeugs an den Fahrer übergeben wird. Ebenfalls in Betracht kommt, dass der Fahrbetrieb lediglich geändert oder angepasst wird, insbesondere abhängig vom Korrekturwunsch. Beispielsweise wird in Reaktion auf einen erkannten Korrekturwunsch für den Fahrbetrieb ein passiver Fahrstil eingestellt, bei welchem z.B. keine Überholmanöver ausgeführt werden oder eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit verringert wird oder ein vorgegebener Mindestabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vergrößert wird. Ist der Korrekturwunsch ein Bremswunsch, wird das Fahrzeug in Reaktion auf dessen Erkennung zweckmäßigerweise verzögert. Denkbar und geeignet ist auch, dass in Reaktion auf die Erkennung des Korrekturwunsches der Fahrer in die Lage versetzt wird, ein oder mehrere Steuerelemente des Fahrzeugs zu bedienen, z.B. indem der Fahrersitz in eine Fahrposition verbracht wird oder indem ein Bremspedal oder ein Lenkrad aktiviert werden, ausgefahren werden oder in Richtung des Fahrers verfahren werden. Dies ist auch in einer zweistufigen Reaktion vorteilhaft, bei welcher in einer ersten Stufe wie beschrieben ein oder mehrere Steuerelemente für den Fahrer bedienbar geschaltet werden und dann in einer darauffolgenden, zweiten Stufe die Steuerung an den Fahrer übergeben wird, insbesondere indem eine autonome Steuerung deaktiviert wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kraftsensoren derart angeordnet, dass ein Aufrichten des Fahrers im Fahrersitz unter Zuhilfenahme eines Lenkrads der Lenkeinheit als eine Haltungsänderung erkennbar ist. Geeigneterweise wird dann, falls ein solches Aufrichten des Fahrers erkannt wird, der Korrekturwunsch, welcher aus der Haltungsänderung abgeleitet wird, als ein Bremswunsch interpretiert. Kurz gesagt: aus einem Aufrichten des Fahrers wird ein Bremswunsch abgeleitet. Diese Haltungsänderung ist besonders gut erkennbar und zudem auch zuverlässig einem bestimmten Korrekturwunsch zuzuordnen. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass besonders in einer Notfallsituation, aber auch allgemein dann, wenn der Fahrer das Fahrzeug insbesondere in einem autonomen oder teil-autonomen Fahrbetrieb verzögern möchte, der Fahrer sich mehr oder weniger plötzlich aufrichtet, um eine verbesserte Bereitschaft zur Steuerung des Fahrzeugs zu erreichen. Typischerweise ergreift der Fahrer das Lenkrad, falls vorhanden, und zieht sich daran hoch, wobei der Fahrersitz zumindest kurzzeitig entlastet wird. Auf dem Fahrersitz ändert sich die Verteilung der Kräfte entsprechend. Auch ergibt sich dabei am Lenkrad eine entsprechende Kraftänderung. Dies alles wird teilweise oder vollständig mittels der Kraftsensoren gemessen, sodass die Haltungsänderung „Aufrichten“ erkannt wird. Daraus wird dann ein Bremswunsch als Korrekturwunsch abgeleitet.
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Das beschriebene Verfahren eignet sich besonders als alternative, sozusagen sekundäre Erkennung eines Korrekturwunsches, wenn eine primäre Erkennung eines Korrekturwunsches nicht möglich ist, z.B. weil eine oder mehrere beteiligte Komponenten nicht vom Fahrer bedienbar sind, z.B. da diese defekt oder nicht erreichbar sind. Ein besonderer Fall ist eine nicht bedienbare Bremse. In einer geeigneten Ausgestaltung weist das Fahrzeug eine Bremse auf, zum Verzögern des Fahrzeugs, wobei die Bremse ausgebildet ist zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Bremse. Die Bremse weist allgemein ein Steuerelement auf, insbesondere ein Bremspedal, ein Bremsknopf oder ein Bremsschalter, welches durch den Fahrer grundsätzlich betätigbar ist, um speziell einen Bremswunsch und allgemein einen Korrekturwunsch zu äußern. Es sind aber Situationen denkbar, in welchen die Bremse nicht bedienbar ist, sodass diese als Eingabeelement zur Erkennung eines Bremswunsches nicht zur Verfügung steht. In solch einer Situation wird dann geeigneterweise das hier beschriebene Verfahren angewendet, um einen Bremswunsch dennoch zu erkennen, nämlich auf anderem Wege über die Haltungsänderung. In einer bevorzugten Ausgestaltung hierfür wird überprüft, ob die Bremse bedienbar und somit die Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienung der Bremse möglich ist. Die Ableitung eines Korrekturwunsches aus einer Haltungsänderung wird nun zusätzlich zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienung der Bremse durchgeführt und ist zu dieser redundant, sodass für den Fall, dass die Bremse nicht bedienbar ist, ein Korrekturwunsch dennoch durch die Haltungsänderung erkannt wird.
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Zur Überprüfung, ob die Bremse bedienbar ist oder nicht, sind verschiedene Ausgestaltungen geeignet. Beispielsweise wird durch eine Kamera im Fußraum erkannt, ob das Bremspedal durch ein Objekt blockiert ist. Alternativ oder zusätzlich wird einerseits eine Kraft auf das Bremspedal gemessen und andererseits ein Pedalweg, welchen das Bremspedal zurücklegt. Wirkt eine Kraft, ändert sich der Pedalweg jedoch nicht oder ungewöhnlich wenig, dann ist das Bremspedal blockiert oder defekt. Alternativ oder zusätzlich wird erkannt, ob das Bremspedal für einen autonomen Fahrbetrieb eingefahren und z.B. hinter einer Blende verborgen ist oder ob der Fahrersitz in eine Position verbracht ist, aus welcher das Bremspedal nicht erreichbar ist. In jedem Fall ist erkennbar und wird auch erkannt, ob die Bremse durch den Fahrer bedienbar ist oder nicht. Falls die Bremse nicht bedienbar ist, wird dann auf die redundante Erkennung des Korrekturwunsches mittels Erkennung der Haltungsänderung zurückgegriffen. Die Erkennung des Korrekturwunsches aufgrund einer Haltungsänderung kann dabei entweder ausschließlich dann erfolgen, wenn die Bremse nicht bedienbar ist, oder unabhängig davon auch in Fällen, in welchen die Bremse bedienbar ist. Besonders zweckmäßig ist eine Kombination, bei welcher der Korrekturwunsch auf beide Weisen erkannt wird und dadurch plausibilisiert wird, also erst als tatsächlich vorliegend angenommen wird, wenn er auf beide Weisen erkannt wurde.
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Durch die redundante Erkennung des Korrekturwunsches wird in einer Ausgestaltung vorteilhafterweise eine Falscherkennung, d.h. eine falsche Erkennung vermieden, insbesondere falls die Bremse unbeabsichtigt betätigt wird, z.B. durch einen Gegenstand im Fußraum. In diesem Fall wird zunächst ein Korrekturwunsch durch Betätigung der Bremse erkannt, jedoch fälschlicherweise, d.h. der Fahrer möchte eigentlich nicht bremsen. Daher wird in diesem Fall die Erkennung zusätzlich durch die Erkennung einer Haltungsänderung plausibilisiert, d.h. falls keine Haltungsänderung erfolgt, wird der Korrekturwunsch als Falscherkennung behandelt und es wird nur dann ein Korrekturwunsch erkannt, wenn auch eine Haltungsänderung erkannt wurde.
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Allgemein, aber speziell in dem beschriebenen Fall, in welchem ein Korrekturwunsch, speziell ein Bremswunsch, vorliegt, die Bremse aber nicht bedienbar ist, ist es zweckmäßig, an den Fahrer einen Hinweis auszugeben, wie auf alternative Weise eine Bremsung, insbesondere Notbremsung, durchführbar ist. In einer geeigneten Ausgestaltung wird hierzu ein Hinweis ausgegeben, mittels einer Feststellbremse des Fahrzeugs zu bremsen. Diese ist insbesondere durch einen vom Bremspedal separaten Schalter aktivierbar (sogenannter EPB-Schalter, üblicherweise in der Mittelkonsole).
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Die Ausführungen zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Bremse sind analog auch vorteilhaft auf eine Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Lenkeinheit anwendbar. In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Lenkeinheit ausgebildet zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit. Dabei wird überprüft, ob die Lenkeinheit durch den Fahrer bedienbar ist und somit die Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit möglich ist. Die Ableitung eines Korrekturwunsches aus einer Haltungsänderung wird dann zusätzlich zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit durchgeführt und ist zu dieser redundant, sodass für den Fall, dass die Lenkeinheit nicht bedienbar ist, ein Korrekturwunsch dennoch durch die Haltungsänderung erkannt wird.
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Wie bereits beschrieben, sind die Kraftsensoren vorzugsweise jeweils zur Messung einer Kraft ausgebildet. Aus der Kraft und insbesondere deren Änderung über die Zeit lassen sich weitere Parameter messen. Entsprechend wird in einer bevorzugten Ausgestaltung mittels der Kraftsensoren eine Kraftstärke, eine Kraftrichtung, eine Kraftverteilung, eine Kraftänderung oder eine Kombination hiervon gemessen und mit der bereits beschriebenen Auswerteeinheit ausgewertet, um die Haltungsänderung zu erkennen. Durch die Messung eines oder mehrere der vorgenannten Parameter ist die Haltungsänderung besonders zuverlässig erkennbar und insbesondere auch klassifizierbar. Die Messung erfolgt insbesondere dadurch, dass die Auswerteeinheit den entsprechenden Parameter aus den Sensorsignalen bestimmt. Die Kraftstärke, die Kraftrichtung, die Kraftverteilung, die Kraftänderung oder eine Kombination hiervon werden dann zweckmäßigerweise von der Auswerteeinheit zur Klassifizierung der Haltungsänderung verwendet. Die Auswerteeinheit ist dann zugleich ein Klassifikator. Beispielsweise wird ein Aufrichten konkret dadurch erkannt, dass am Lenkrad eine hohe Kraftstärke vorliegt und am Lenkrad eine zentrale Kraft wirkt, insbesondere eine Zugkraft, und dass am Fahrersitz ein oder mehrere insbesondere hintere Kraftsensoren entlastet werden. Je nach Geschwindigkeit der Änderungen wird darüber hinaus auf eine Notsituation geschlossen. Alternativ oder zusätzlich wird aus einer schnellen Kraftänderung und/oder einer hohen Kraftstärke, d.h. jeweils bei Überschreiten eines entsprechenden Grenzwerts, auf einen Bremswunsch geschlossen und andernfalls nur auf einen Übernahmewunsch. Insgesamt wird deutlich, dass je nach Anzahl und Position der Kraftsensoren sowie der gemessenen Parameter eine Vielzahl an unterschiedlichen Ausgestaltungen möglich ist, von welchen die vorgenannten lediglich einzelne Beispiele sind.
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Zudem lässt sich mittels des beschriebenen Verfahrens vorteilhaft nicht nur ein Korrekturwunsch an sich oder eine spezielle Art von Korrekturwunsch (z.B. Bremswunsch, Lenkwunsch oder Übernahmewunsch) ableiten, sondern in einer vorteilhaften Weiterbildung auch eine Stärke des Korrekturwunsches, d.h. ein Maß für die Stärke der vom Fahrer gewünschten Steuerung. Hierfür wird in einer geeigneten Ausgestaltung mittels der Kraftsensoren eine Geschwindigkeit oder Intensität der Haltungsänderung bestimmt und daraus eine Stärke des Korrekturwunsches abgeleitet. Die Stärke ist insbesondere eine Bremsstärke im Falle eines Korrekturwunsches, welcher speziell ein Bremswunsch ist. Kurz gesagt: je schneller der Fahrer die Haltung ändert, speziell sich aufrichtet, desto stärker ist der Bremswunsch, d.h. desto stärker soll das Fahrzeug verzögert werden. Entsprechend erfolgt eine Reaktion auf die Erkennung des Korrekturwunsches dann zweckmäßigerweise mit einer Reaktionsstärke, welche abhängig ist von der Stärke der Haltungsänderung, z.B. hierzu proportional ist.
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Geeigneterweise ist wenigstens einer der Kraftsensoren in eine Sitzfläche des Fahrersitzes integriert, sodass die Haltungsänderung dadurch erkannt wird, dass eine Kraftänderung auf der Sitzfläche gemessen wird. Die Sitzfläche wird auch als Sitzmatte bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich sind einer oder mehrere Kraftsensoren in eine Sitzlehne des Fahrersitzes integriert. Üblicherweise sitzt der Fahrer auf der Sitzfläche. Je nach Haltung lehnt der Fahrer mehr oder weniger oder gar nicht an der Sitzlehne. Die Sitzfläche eignet sich besonders zur Integration von Kraftsensoren, da hierbei davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer permanenten Kontakt zur Sitzfläche hat und damit dann jegliche Haltungsänderung erkennbar ist.
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Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher mehrere der Kraftsensoren in eine Sitzfläche des Fahrersitzes integriert sind und zu einem Sensorfeld zusammengefasst sind, sodass die Sitzfläche in mehrere Zonen unterteilt ist, in welchen jeweils eine Kraft gemessen wird. Dabei wird dann die Haltungsänderung dadurch erkannt, dass eine Änderung der Kräfte in den Zonen relativ zueinander gemessen wird. Es ist also nicht zwingend notwendig den zeitlichen Verlauf der Kraft eines einzelnen Kraftsensors zur Erkennung der Haltungsänderung zu verwenden, sondern die Haltungsänderung wird durch einen Vergleich der Sensorsignale miteinander erkannt. Speziell beim Aufrichten ist eine Verschiebung derart messbar, dass weiter hinten, d.h. zur Sitzlehne hin, liegende Kraftsensoren mehr entlastet werden, als weiter vorn, d.h. insbesondere zum Lenkrad hin, liegende Kraftsensoren. Die Zonen bilden beispielsweise eine Matrix, mit einer vorderen und einer hinteren Zeile oder Reihe. In jeder Zeile sind dann ein oder mehrere Kraftsensoren nebeneinander angeordnet, sodass sich entsprechend viele Spalten der Matrix ergeben. Auch eine Anordnung mit nur einer Zeile, dafür aber mehreren Spalten, ist möglich und geeignet.
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Geeigneterweise ist wenigstens einer der Kraftsensoren in die Lenkeinheit integriert. Hierbei ergeben sich mehrere Möglichkeiten, speziell eine Integration in das Lenkrad, die Aufhängung oder - falls vorhanden - die Lenksäule oder andere Komponenten der Lenkeinheit. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens einer der Kraftsensoren an einer Aufhängung der Lenkeinheit angebracht. Die Aufhängung dient wie oben bereits beschrieben als Lager für das Lenkrad, z.B. unmittelbar oder über die Lenksäule mittelbar. Da das Lenkrad in jedem Fall mechanisch mit der Aufhängung gekoppelt ist, wirken jegliche Kräfte auf das Lenkrad auch auf die Aufhängung. Speziell solche Kräfte, welche beim Aufstützen auf das Lenkrad oder beim Ziehen am Lenkrad erzeugt werden, sind gut an der Aufhängung messbar, sodass mit daran angebrachten Kraftsensoren ein Aufrichten des Fahrers unter Zuhilfenahme des Lenkrads besonders zuverlässig erkannt wird. Geeigneterweise weist die Lenkeinheit einen Verstellmechanismus auf, um das Lenkrad und - falls vorhanden - ggf. auch die Lenksäule zu verstellen und individuell an den Fahrer anzupassen. Der Verstellmechanismus ist vorzugsweise in die Aufhängung integriert und somit ein Teil davon. Der Verstellmechanismus eignet sich besonders zur Integration von Kraftsensoren, da hier bereits eine bestimmte Beweglichkeit und Kopplung zwischen Lenkrad und Aufhängung realisiert sind. Wirkt eine Kraft auf das Lenkrad, so wirkt diese auch auf den Verstellmechanismus, sodass ein Kraftsensor, welcher an dieser Stelle in die Lenkeinheit integriert ist, dann eine entsprechende Kraft misst.
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Zweckmäßigerweise sind ein oder mehrere der Kraftsensoren bereits im Fahrzeug vorhanden, um andere Aufgaben zu übernehmen und werden dann in dem hier beschriebenen Verfahren sozusagen einer zweiten Nutzung zugeführt. Beispielsweise sind in die Sitzfläche ein oder mehrere Kraftsensoren integriert, zur Erkennung, ob der Fahrersitz besetzt ist oder nicht. In das Lenkrad ist beispielsweise ein Kraftsensor integriert, um zu erkennen, ob das Lenkrad gekippt ist oder nicht. Die Sensorsignale der bereits vorhandenen Kraftsensoren werden dann einfach an die Auswerteeinheit weitergeleitet, um von dieser ausgewertet zu werden.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist eine Steuereinheit auf, welche ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben. Insbesondere ist die beschriebene Auswerteeinheit ein Teil der Steuereinheit. Die Steuereinheit wird auch als „Steuergerät“ oder als „Controller“ bezeichnet.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
- 1 ein Fahrzeug und einen Fahrer,
- 2 das Fahrzeug aus 1 mit dem Fahrer in einer anderen Haltung,
- 3 eine Sitzfläche eines Fahrersitzes des Fahrzeugs aus 1.
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In 1 sind ein Fahrer 2 und ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 4 gezeigt. Das Fahrzeug 4 ist hier ein Personenkraftfahrzeug. Im Fahrbetrieb bewegt sich das Fahrzeug 4 entlang einer nicht explizit gezeigten Fahrbahn, entweder autonom, teil-autonom oder gesteuert vom Fahrer 2. Zur Durchführung des Verfahrens weist das Fahrzeug 4 eine Steuereinheit 6 auf, welche auch eine Auswerteeinheit 8 aufweist.
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Der Korrekturwunsch ist ein Wunsch des Fahrers 2, den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 4 zu ändern, z.B. in Reaktion auf eine Notsituation oder einen Fehlerfall im autonomen oder teil-autonomen Fahrbetrieb oder einfach nur, um selbst das Fahrzeug 4 zu steuern.
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Das Fahrzeug 4 weist einen Fahrersitz 10 für den Fahrer 2 auf. Im Fahrbetrieb befindet sich der Fahrer 2 üblicherweise im Fahrersitz 10, dabei sind jedoch Situationen möglich, in welchen der Fahrersitz 10 derart konfiguriert ist, z. B. in eine Liegeposition verbracht, dass ein oder mehrere Steuerelemente des Fahrzeugs 4 für den Fahrer 2 nicht mehr unmittelbar erreichbar sind.
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Das Fahrzeug 4 weist weiter ein Lenkeinheit 12 auf, zur Quersteuerung des Fahrzeugs 4. In der hier gezeigten Ausgestaltung weist die Lenkeinheit 12 eine Lenksäule 14 auf, an welcher ein Lenkrad 16 angebracht ist, zur Bedienung durch den Fahrer 2. In einer nicht explizit gezeigten Variante fehlt die Lenksäule 14 und das Lenkrad 16 ist unmittelbar an der Aufhängung 18 angebracht, welche dann ggf. entsprechend anders im Fahrzeug positioniert ist. Die hier im Zusammenhang mit einer Lenksäule 14 gemachten Ausführungen gelten aber analog auch für Varianten ohne Lenksäule 14. Das Lenkrad 16 ist ein Steuerelement des Fahrzeugs 4. Die Lenkeinheit 12 weist hier weiterhin eine Aufhängung 18 auf, zur Halterung der Lenksäule 14. Die Aufhängung 18 ist in nicht explizit gezeigter Weise mit einer Karosserie des Fahrzeugs 4 fest verbunden und dient als Lager für die Lenksäule 14, in der Variante ohne Lenksäule 14 ist das Lenkrad 16 dann unmittelbar an der Aufhängung 18 angebracht. In einer möglichen Ausgestaltung ist das Lenkrad 16 einfahrbar, z.B. einklappbar, und dann nicht mehr durch den Fahrer 2 bedienbar.
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Der Fahrersitz 10 oder die Lenkeinheit 12 oder beide weisen einen oder mehrere Kraftsensoren 20 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl in die Lenkeinheit 12 als auch in den Fahrersitz 10 jeweils zumindest ein Kraftsensor 20 integriert. Ein jeweilige Kraftsensor 20 ist dazu ausgebildet eine Kraft zu messen und gibt ein Sensorsignal 22 aus, welches eine Funktion der Kraft ist, welche auf den Kraftsensor 20 wirkt. Mittels der Kraftsensoren 20 wird eine Haltungsänderung 24 des Fahrers 2 erkannt. Eine beispielhafte Haltungsänderung 24 ist in 1 durch einen Pfeil angedeutet. Dabei zeigt 2 eine Anfangshaltung, von welcher ausgehend die Haltungsänderung 24 erfolgt, 2 zeigt dann eine Endhaltung, welche das Ergebnis der Haltungsänderung 24 ist.
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Die Haltungsänderung 24 wird dadurch erkannt, dass mittels der Kraftsensoren 20 eine Kraftänderung erkannt wird. Ändert der Fahrer 2 seine Haltung, d.h. Körperhaltung, liegt also eine Haltungsänderung 24 vor, dann ändert sich die Kraft auf die einzelnen Kraftsensoren 20, sodass sich auch deren Sensorsignale 22 ändern. Die Sensorsignale 22 werden an die Auswerteeinheit 8 weitergeleitet und mittels dieser ausgewertet, um dann die Haltungsänderung 24 zu erkennen. Die Auswerteeinheit 8 erkennt dann, dass sich die Kraft auf die Lenkeinheit 12 oder den Fahrersitz 10 oder beide ändert. Aus der erkannten Haltungsänderung 24 leitet die Auswerteeinheit 8 einen Korrekturwunsch ab. Aus der Haltungsänderung 24 wird nun im Rahmen des Verfahrens ein Korrekturwunsch des Fahrers 2 bezüglich des Fahrbetriebs abgeleitet. Diese Ableitung des Korrekturwunsches wird z.B. durch vorige Versuche festgelegt. Im Ergebnis wird somit mittels der Kraftsensoren 20 ein Korrekturwunsch des Fahrers 2 erkannt.
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Wie das Fahrzeug 4 auf den erkannten Korrekturwunsch reagiert ist zunächst nebensächlich. In Betracht kommt insbesondere, dass in Reaktion auf einen erkannten Korrekturwunsch ein autonomer oder teil-autonomer Fahrbetrieb beendet wird und die Steuerung des Fahrzeugs 4 an den Fahrer 2 übergeben wird. Ebenfalls in Betracht kommt, dass der Fahrbetrieb lediglich geändert oder angepasst wird, speziell abhängig vom Korrekturwunsch. Beispielsweise wird in Reaktion auf einen erkannten Korrekturwunsch für den Fahrbetrieb ein passiver Fahrstil eingestellt. Ist der Korrekturwunsch beispielsweise ein Bremswunsch, wird das Fahrzeug 4 in Reaktion auf dessen Erkennung verzögert. Denkbar ist auch, dass in Reaktion auf die Erkennung des Korrekturwunsches der Fahrer 2 in die Lage versetzt wird, ein oder mehrere Steuerelemente des Fahrzeugs 4 zu bedienen, z. B. indem der Fahrersitz 10 in eine Fahrposition verbracht wird oder indem ein Bremspedal 26 oder das Lenkrad 16 aktiviert werden, ausgefahren werden oder in Richtung des Fahrers 2 verfahren werden.
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In der hier beispielhaft gezeigten Ausgestaltung sind die Kraftsensoren 20 derart angeordnet, dass ein Aufrichten des Fahrers 2 im Fahrersitz 10 unter Zuhilfenahme des Lenkrads 16 als eine Haltungsänderung 24 erkennbar ist. Ein solches Aufrichten wird hier zudem konkret als ein Bremswunsch interpretiert. Typischerweise ergreift der Fahrer 2 das Lenkrad 16 und zieht sich daran hoch, wobei der Fahrersitz 10 zumindest kurzzeitig entlastet wird. Auf dem Fahrersitz 10 ändert sich die Verteilung der Kräfte entsprechend. Auch ergibt sich dabei am Lenkrad 16 eine entsprechende Kraftänderung. Dies alles wird teilweise oder vollständig mittels der Kraftsensoren 20 gemessen, sodass die Haltungsänderung 24 „Aufrichten“ erkannt wird. Daraus wird dann ein Bremswunsch als Korrekturwunsch abgeleitet.
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Das beschriebene Verfahren eignet sich als alternative, sozusagen sekundäre Erkennung eines Korrekturwunsches, wenn eine primäre Erkennung eines Korrekturwunsches nicht möglich ist, z.B. weil eine oder mehrere beteiligte Komponenten nicht vom Fahrer 2 bedienbar sind, z.B. da diese defekt oder nicht erreichbar sind. Ein besonderer Fall ist eine nicht bedienbare Bremse 28. In der hier gezeigten Ausgestaltung weist das Fahrzeug 4 eine Bremse 28 auf, zum Verzögern des Fahrzeugs 4. Das Bremspedal 26 ist ein Teil der Bremse 28, diese ist zudem ausgebildet zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Bremse 28, hier speziell des Bremspedals 26, welches durch den Fahrer 2 grundsätzlich betätigbar ist, um einen Bremswunsch zu äußern. Es sind aber Situationen denkbar, in welchen die Bremse 28 nicht bedienbar ist, sodass diese als Eingabeelement zur Erkennung eines Bremswunsches nicht zur Verfügung steht. In solch einer Situation wird dann das hier beschriebene Verfahren angewendet, um einen Bremswunsch dennoch zu erkennen, nämlich auf anderem Wege über die Haltungsänderung 24. In einer möglichen Ausgestaltung hierfür wird überprüft, ob die Bremse 28 bedienbar und somit die Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienung der Bremse 28 möglich ist. Die Ableitung eines Korrekturwunsches aus einer Haltungsänderung 24 wird nun zusätzlich zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienung der Bremse 28 durchgeführt und ist zu dieser redundant, sodass für den Fall, dass die Bremse 28 nicht bedienbar ist, ein Korrekturwunsch dennoch durch die Haltungsänderung 24 erkannt wird. Zur Überprüfung, ob die Bremse 28 bedienbar ist oder nicht, sind verschiedene Ausgestaltungen möglich, auf welche hier aber nicht weiter eingegangen wird. Falls die Bremse 28 dann nicht bedienbar ist, wird auf die redundante Erkennung des Korrekturwunsches mittels Erkennung der Haltungsänderung 24 zurückgegriffen. Die Erkennung des Korrekturwunsches aufgrund einer Haltungsänderung 24 erfolgt dabei entweder ausschließlich dann, wenn die Bremse 28 nicht bedienbar ist, oder unabhängig davon auch in Fällen, in welchen die Bremse 28 bedienbar ist. In einer möglichen Ausgestaltung wird der Korrekturwunsch auf beide Weisen erkannt und dadurch plausibilisiert, also erst als tatsächlich vorliegend angenommen, wenn er auf beide Weisen erkannt wurde.
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Durch die redundante Erkennung des Korrekturwunsches wird in einer möglichen Ausgestaltung eine Falscherkennung, d.h. eine falsche Erkennung vermieden, beispielsweise falls die Bremse 28 unbeabsichtigt betätigt wird, z.B. durch einen Gegenstand im Fußraum. In diesem Fall wird zunächst ein Korrekturwunsch durch Betätigung der Bremse 28 erkannt, jedoch fälschlicherweise, d.h. der Fahrer 2 möchte eigentlich nicht bremsen. Daher wird in diesem Fall die Erkennung zusätzlich durch die Erkennung einer Haltungsänderung 24 plausibilisiert, d.h. falls keine Haltungsänderung 24 erfolgt, wird der Korrekturwunsch als Falscherkennung behandelt und es wird nur dann ein Korrekturwunsch erkannt, wenn auch eine Haltungsänderung 24 erkannt wurde.
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In einer möglichen Ausgestaltung wird an den Fahrer 2 ein Hinweis ausgegeben, wie auf alternative Weise eine Bremsung, z.B. eine Notbremsung, durchführbar ist. Beispielsweise wird hierzu ein Hinweis ausgegeben, mittels einer Feststellbremse des Fahrzeugs 4 zu bremsen.
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Die Ausführungen zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Bremse 28 sind analog auch auf eine Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Lenkeinheit 12 anwendbar. Die Lenkeinheit 12 ist dann ausgebildet zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit 12. Dabei wird überprüft, ob die Lenkeinheit 12 durch den Fahrer 2 bedienbar ist und somit die Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit 12 möglich ist. Die Ableitung eines Korrekturwunsches aus einer Haltungsänderung 24 wird dann zusätzlich zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch eine Bedienung der Lenkeinheit 12 durchgeführt und ist zu dieser redundant, sodass für den Fall, dass die Lenkeinheit 12 nicht bedienbar ist, ein Korrekturwunsch dennoch durch die Haltungsänderung 24 erkannt wird. Da die Ausführungen zur Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Bremse 28 analog gelten, wird auf die Erkennung eines Korrekturwunsches durch Bedienen der Lenkeinheit 12 hier nicht weiter eingegangen.
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Wie bereits beschrieben, sind die Kraftsensoren 20 jeweils zur Messung einer Kraft ausgebildet. Aus der Kraft und insbesondere deren Änderung über die Zeit lassen sich weitere Parameter messen, z.B. eine Kraftstärke, eine Kraftrichtung, eine Kraftverteilung, eine Kraftänderung oder eine Kombination hiervon. Diese Parameter werden dann mit der Auswerteeinheit 8 ausgewertet, um die Haltungsänderung 24 zu erkennen. Ein Aufrichten wird dann beispielsweise konkret dadurch erkannt, dass am Lenkrad 16 eine hohe Kraftstärke vorliegt und eine Zugkraft wirkt und dass am Fahrersitz 10 ein oder mehrere Kraftsensoren 20 entlastet werden. Je nach Geschwindigkeit der Änderungen wird darüber hinaus auf eine Notsituation geschlossen. Alternativ oder zusätzlich wird aus einer schnellen Kraftänderung und/oder einer hohen Kraftstärke, d.h. jeweils bei Überschreiten eines entsprechenden Grenzwerts, auf einen Bremswunsch geschlossen und andernfalls nur auf einen Übernahmewunsch. Insgesamt wird deutlich, dass je nach Anzahl und Position der Kraftsensoren 20 sowie der gemessenen Parameter eine Vielzahl an unterschiedlichen Ausgestaltungen möglich ist, von welchen die vorgenannten lediglich einzelne Beispiele sind.
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Zudem lässt sich mittels des beschriebenen Verfahrens nicht nur ein Korrekturwunsch an sich oder eine spezielle Art von Korrekturwunsch (z.B. Bremswunsch, Lenkwunsch oder Übernahmewunsch) ableiten, sondern auch eine Stärke des Korrekturwunsches, d.h. ein Maß für die Stärke der vom Fahrer gewünschten Steuerung. Hierfür wird vorliegend mittels der Kraftsensoren 20 beispielsweise eine Geschwindigkeit oder Intensität der Haltungsänderung 24 bestimmt und daraus eine Stärke des Korrekturwunsches abgeleitet.
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Vorliegend ist wenigstens einer der Kraftsensoren 20 in eine Sitzfläche 30 des Fahrersitzes 10 integriert, sodass die Haltungsänderung 24 dadurch erkannt wird, dass eine Kraftänderung auf der Sitzfläche 30 gemessen wird. Ein Ausführungsbeispiel für die Sitzfläche 30 ist in einer Draufsicht in 3 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich sind einer oder mehrere Kraftsensoren 20 in eine Sitzlehne 32 des Fahrersitzes 10 integriert.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind speziell mehrere der Kraftsensoren 20 in die Sitzfläche 30 des Fahrersitzes 10 integriert sind und zu einem Sensorfeld zusammengefasst, sodass die Sitzfläche 30 in mehrere Zonen 34 unterteilt ist, in welchen jeweils eine Kraft gemessen wird. Dabei wird dann die Haltungsänderung 24 dadurch erkannt, dass eine Änderung der Kräfte in den Zonen 34 relativ zueinander gemessen wird. Es ist also nicht zwingend notwendig den zeitlichen Verlauf der Kraft eines einzelnen Kraftsensors 20 zur Erkennung der Haltungsänderung 24 zu verwenden, sondern die Haltungsänderung 24 wird durch einen Vergleich der Sensorsignale 22 miteinander erkannt. Speziell beim Aufrichten ist eine Verschiebung derart messbar, dass weiter hinten, d.h. zur Sitzlehne 32 hin, liegende Kraftsensoren 20 mehr entlastet werden, als weiter vorn, d.h. zum Lenkrad 16 hin, liegende Kraftsensoren 20. Die Zonen 34 bilden beispielsweise wie in 3 gezeigt eine Matrix, mit einer vorderen und einer hinteren Zeile 36. In jeder Zeile 36 sind dann ein oder mehrere Kraftsensoren 20 nebeneinander angeordnet, sodass sich entsprechend viele Spalten 38 der Matrix ergeben.
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Vorliegend ist auch wenigstens einer der Kraftsensoren 20 in die Lenkeinheit 12 integriert. Hierbei ergeben sich mehrere Möglichkeiten, speziell eine Integration in das Lenkrad 16, die Aufhängung 18, die Lenksäule 14 oder andere Komponenten der Lenkeinheit 12. In 1 ist wenigstens einer der Kraftsensoren 20 an der Aufhängung 18 der Lenkeinheit 12 angebracht. Jegliche Kräfte auf das Lenkrad 16 wirken über die Lenksäule 14 auch auf die Aufhängung 18, speziell solche Kräfte, welche beim Aufstützen auf das Lenkrad 16 oder beim Ziehen daran erzeugt werden. Entsprechende Kräfte wirken analog auf die Aufhängung 18, falls keine Lenksäule 14 vorhanden ist und das Lenkrad 16 unmittelbar an der Aufhängung 18 angebracht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fahrer
- 4
- Fahrzeug
- 6
- Steuereinheit
- 8
- Auswerteeinheit
- 10
- Fahrersitz
- 12
- Lenkeinheit
- 14
- Lenksäule
- 16
- Lenkrad
- 18
- Aufhängung
- 20
- Kraftsensor
- 22
- Sensorsignal
- 24
- Haltungsänderung
- 26
- Bremspedal
- 28
- Bremse
- 30
- Sitzfläche
- 32
- Sitzlehne
- 34
- Zone
- 36
- Zeile
- 38
- Spalte
