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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Assistieren eines Anwenders eines Fortbewegungsmittels beim Verlassen einer Spur. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Unterstützung eines Führers eines Gespanns (aus Zugmaschine und Anhänger) beim Manövrieren im fließenden Verkehr.
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Das Führen eines Gespanns ist für viele, insbesondere private, Anwender eine besondere Herausforderung. Die vergrößerte Länge ist insbesondere bei Überholvorgängen auf Autobahnen und Landstraßen oftmals Ursache für gefährliche Situationen. Besonders beim Ziehen eines Anwenders ist es für den Fahrer daher schwer einzuschätzen, ob die auf einer Nebenspur bestehende Lücke zwischen zwei Verkehrsteilnehmern für einen Einschervorgang ausreicht. So besteht weder beim Überholen selbst, noch beim Überholtwerden, eine technische Unterstützung. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Anwender eines Gespanns besser bei der Durchführung zu unterstützen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Assistieren eines Anwenders beim Verlassen einer Spur (auf einer Straße, einer Autobahn, o.ä.) durch ein Fortbewegungsmittel gelöst. Der Anwender kann der Fahrer des Gespanns sein. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein PKW, Transporter, Motorrad, LKW o.ä., sein. In einem ersten Schritt wird ein neben dem Fortbewegungsmittel befindlicher Raum mit einem Umgebungssensor vermessen. Der Umgebungssensor kann ein Umgebungssensor des Fortbewegungsmittels sein. Hierzu kommen beispielsweise optische Sensoren, ultraschallbasierte Sensoren, Radar-Sensoren, LiDAR-Sensoren, o.ä., infrage. Das Vermessen kann daher insbesondere berührungslos erfolgen. Anschließend wird eine Länge eines am Fortbewegungsmittel angehängten Anhängers und/oder eine Länge eines aus dem Anhänger und dem Fortbewegungsmittel bestehenden Gespanns aus einem Datenspeicher ausgelesen. Die Länge kann a priori abgespeichert sein oder mittels Umgebungssensoren ermittelt werden. Anschließend wird ein Ergebnis des Vermessens mit der ausgelesenen Länge verglichen und in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens ein Signal auf Basis des Ergebnisses des Vergleichens ausgegeben. Das Ergebnis des Vermessens kann insbesondere einen Zahlenwert in Metern, Zentimetern oder Millimetern repräsentieren. Entsprechendes gilt für die ausgelesene Länge. Insbesondere ist vorgesehen, dass bei einem Vergleichsergebnis, gemäß welchem die Länge des neben dem Fortbewegungsmittel befindlichen Raumes (gegebenenfalls plus einem vordinierten Sicherheitsabstand) geringer als die ausgelesene Länge des Anhängers/Gespanns ist, das Signal eine Warnung dahingehend repräsentiert, dass der Spurwechsel nicht ratsam erscheint. Im umgekehrten Fall kann das Signal eine Mitteilung dahingehend repräsentieren, dass der Spurwechsel unbedenklich erscheint. Auf diese Weise kann ein unerfahrener Anwender dabei unterstützt werden, einen Spurwechsel eines Gespanns sicher vorzunehmen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt kann automatisch ermittelt werden, dass ein Anhänger an das Fortbewegungsmittel, welches nun als Zugmaschine fungiert, angekoppelt worden ist. Eine solche Erkenntnis kann beispielsweise durch die elektrische Verbindung zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger und/oder anderweitig sensorisch ermittelt werden. Zusätzlich kann auch eine explizite Anwendereingabe den erfolgreichen Ankoppelvorgang repräsentieren und weiter wie folgt genutzt werden:
- Sobald die Ermittlung der Ankoppelung erfolgt ist, kann im Ansprechen darauf eine Eingabemöglichkeit für den Anwender zur Eingabe einer Länge des Anhängers und/oder einer Gesamtlänge des Gespanns automatisch angeboten werden. Beispielsweise kann eine Meldung dahingehend erfolgen, dass die Ankoppelung durch das Fortbewegungsmittel oder eine App eines Smartphones oder einem anderweitigen Drahtloskommunikations-Endgerät des Anwenders erkannt worden ist. Nun kann dem Anwender die explizite Eingabe der Länge des Anhängers bzw. der neuen Gesamtlänge des Gespanns durch Zahlen, Punkte und Kommata ermöglicht werden. Hierzu kann ein Text(eingabe)feld auf einem Bildschirm (des Fortbewegungsmittels oder des drahtlosen Anwenderendgerätes des Anwenders) angezeigt werden. Alternativ oder Zusätzlich können dem Fortbewegungsmittel bekannte Anhänger auf dem Bildschirm repräsentiert werden, welche bereits zu einem früheren Zeitpunkt am Fortbewegungsmittel angehängt und mit Längeninformationen assoziiert worden waren. Nun kann der Anwender durch Auswahl des aktuell angekoppelten Anhängers die explizite Eingabe der Länge erübrigen und dem Fahrzeug das datentechnisch bereits hinterlegte Modell vorgeben. Aufgrund dieser Informationen kann der Anwender die Vorbereitung der oben bereits ausgeführten Schritte unterstützen und die Konfiguration des Gespanns wird erleichtert.
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Ein am Fortbewegungsmittel angekoppelter Anhänger kann beispielsweise mittels eines rückwärtigen Sensors des Fortbewegungsmittels (z.B. eine Rückfahrkamera) erfasst und mit dem Fortbewegungsmittel bekannten oder automatischer Internet/Drahtloskommunikation in Erfahrung gebrachten Modellen verglichen werden. Somit kann automatisch anhand von Formen und/oder Strukturen des Anhängers im Sensorbild ein Modell identifiziert, ein am Fortbewegungsmittel bereits zu einem früheren Zeitpunkt angekoppelter konkreter Anhänger wiedererkannt oder anderweitige Informationen bezüglich der Länge des Anhängers sensorisch erkannt werden. Beispielsweise können Merkmale, welche auf dem Anhänger angebracht sind, durch einen dem Anhänger zugewandten optischen Sensor ermittelt werden. Beispielsweise können Längenangaben (z.B. in Metern, Zentimetern oder Millimetern) im Erfassungsbereich der rückwärtigen Sensorik des Fortbewegungsmittels angeordnet sein. In Abhängigkeit der wie vorstehend genannt ermittelten Informationen über den Anhänger kann anschließend das Fortbewegungsmittel oder das drahtlose Anwenderendgerät des Anwenders automatisch die Länge des Anhängers und/oder des Gespanns ermitteln und abspeichern. Insbesondere kann die Länge auch vom Smartphone oder einem anderen Drahtloskommunikations-Endgerät des Anwenders an das Fortbewegungsmittel übertragen und dort abgespeichert werden. Auf diese Weise ist eine besonders einfache und sichere Ermittlung der Länge des Gespanns möglich.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch eine rückwärts gerichtete Kamera des Fortbewegungsmittels zum Erkennen des Anwenders in ihrem Erfassungsbereich eingerichtet sein. Durch vorher definierte Informationen kann anschließend anhand der Ablichtung des Anwenders am Ende des Gespanns zur Ermittlung einer Länge des Anhängers und/oder des Gespanns die Entfernung des Anwenders von der Kamera ermittelt werden. Hierzu kann beispielsweise durch Ermittlung der Größe des Anwenders und/oder durch Ermittlung charakteristischer optischer Merkmale des Anwenders (z.B. Augenabstand, Schulterbreite, anderweitige Gesichtsgeometrien) die Entfernung des Anwenders am Heck des Anhängers von der Kamera ermittelt und somit die Länge des Gespanns ermittelt werden. Der Fachmann versteht, dass sämtliche Gegenstände, welche am Heck des Anwenders angeordnet werden können und deren charakteristische Abmessungen der Merkmale a priori bekannt sind, zur Vermessung der Länge des Anhängers bzw. des Gespanns verwendet werden können. Dies ermöglicht eine besonders intuitive und sichere Ermittlung der Länge des Gespanns und somit eine bestmögliche Unterstützung des Anwenders desselben.
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Konkret kann eine Ablichtung des Gespanns im Fortbewegungsmittel automatisch ausgelesen werden. Hierzu kann beispielsweise vorab mittels einer Digitalkamera oder eines anderweitigen optischen Sensors eine seitliche Ablichtung des Gespanns aufgenommen und an das Fortbewegungsmittel gesendet worden sein. Selbstverständlich kann die Länge des Gespanns auch direkt mittels der Digitalkamera bzw. eines anderweitigen, mit einer Kamera ausgestatteten Drahtloskommunikations-Endgerätes ermittelt und diese Erkenntnis über die Länge des Fortbewegungsmittels bzw. des Gespanns bzw. des Anhängers an das Fortbewegungsmittel übermittelt werden. Insbesondere kann der Anwender nach Ablichtung aufgefordert werden, in der Ablichtung die Über-Alles-Länge des Gespanns, zumindest über das Heck des Anhängers, zu markieren. Hierzu kann er beispielsweise einen ersten Marker im Bereich der vorderen Stoßstange der Zugmaschine und einen hinteren Marker am Heck des Anwenders anordnen. Hierzu können Wischgesten und/oder Tippgesten verwendet werden, mittels welcher die Positionen der Marker definiert werden können. Anschließend kann der Anwender eine Auswertung der Entfernung zwischen den beiden Markern veranlassen, welche insbesondere auf Basis der Kenntnis einer Länge des Fortbewegungsmittels und/oder des Anhängers in eine Länge des realen Gespanns umgesetzt wird. Auf diese Weise wird die Eingabe der Länge des Gespanns zu einem Kinderspiel, welches keine Zahlenkenntnis (z.B. für die explizite Eingabe einer Länge des Gespanns o.ä.) erfordert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrerassistenzsystem zum Assistieren eines Anwenders beim Verlassen einer Spur durch ein Fortbewegungsmittel bzw. durch ein Gespann vorgeschlagen. Das Fahrerassistenzsystem umfasst einen Dateneingang, eine Auswerteeinheit und einen Datenausgang. Die Auswerteeinheit kann als elektronisches Steuergerät aufgefasst werden, welches den Dateneingang und den Datenausgang enthält. Mittels des Dateneingangs ist die Auswerteeinheit eingerichtet, einen neben dem Fortbewegungsmittel befindlichen Raum mit einem Umgebungssensor zu vermessen. Der Umgebungssensor kann beispielsweise ein Radarsensor, LiDAR-Sensor, optischer Sensor oder ein ähnlicher Sensor sein oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Sensoren umfassen. Zusätzlich ist die Auswerteeinheit eingerichtet, eine Länge eines am Fortbewegungsmittel angehängten Anhängers und/oder eine Länge eines aus dem Fortbewegungsmittel und dem Anhänger entstandenen Gespanns zu ermitteln bzw. aus einem Datenspeicher auszulesen. Somit kann die Auswerteeinheit ein Ergebnis der Vermessung des neben dem Fortbewegungsmittel bzw. dem Gespann befindlichen Raumes mit der ausgelesenen Länge verglichen werden und in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichens der beiden Größen mittels des Datenausgangs ein Signal repräsentierend das Ergebnis ausgegeben werden bzw. auf Basis des Ergebnisses des Vergleichens ausgegeben werden. Das Signal kann beispielsweise zu einer Anzeige auf einer Anwenderschnittstelle oder mittels einer Anwenderschnittstelle verwendet werden. Beispielsweise können optische, akustische und/oder haptische Hinweise an den Anwender ausgegeben werden, wenn die zur Verfügung stehende Lücke im seitlichen Straßenverkehr für einen Einschervorgang nicht hinreichend lang und/oder ungeeignet positioniert ist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem die Merkmale, Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile derart ersichtlich in entsprechender Weise verwirklichen, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf oben im Detail beschriebene Verfahren verwiesen wird.
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Das Signal kann sowohl in dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch im Fahrerassistenzsystem zur Längs-/Querführung des Fortbewegungsmittels bzw. des Gespanns verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Signal an einen Fahrroboter bzw. ein anderweitiges Fahrerassistenzsystem gesendet werden, um die Längs-/Querführung des Fortbewegungsmittels/Gespanns automatisch vorzunehmen oder zu unterstützen.
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Bevorzugt kann der Umgebungssensor zur Vermessung des neben dem Gespann befindlichen Raumes eine Kamera umfassen, welche insbesondere in einen Rückspiegel, bevorzugt in einen digitalen Rückspiegel, integriert ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch Ultraschallsensor und/oder ein Radarsensor (Kurstreckenradar, Mittelstreckenradar oder Langstreckenradar) Verwendung finden. Auch hier kann eine Kombination der vorgenannten Sensoren verwendet werden.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches als PKW, Transporter, LKW, und/oder Motorrad ausgestaltet sein kann. Das Fortbewegungsmittel weist ein Fahrerassistenzsystem gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt auf. Auf diese Weise verwirklicht auch das Fortbewegungsmittel die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile in entsprechender Weise.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf eine Verkehrssituation, in welcher ein erfindungsgemäßes Gespann in eine Lücke zwischen einem ersten und einem zweiten Fremdfahrzeug einscheren möchten;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einem Bildschirm, welcher als Anwenderschnittstelle in einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem Verwendung finden könnte;
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrerassistenzsystems für ein erfindungsgemäßes Fortbewegungsmittel, welches in Kommunikation mit einem Smartphone eines Anwenders ist;
- 4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten Gespanns bei der Ermittlung der Länge des Anhängers mittels einer Rückfahrkamera; und
- 5 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Assistieren eines Anwenders beim Verlassen einer Spur.
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1 zeigt eine Situation auf einer zweispurigen Straße, in welcher auf einer rechten Spur II ein vorausfahrendes Fremdfahrzeug 13 und ein hinterherfahrendes Fremdfahrzeug 14 eine Lücke der Länge D zwischen sich lassen. Auf der linken Spur I fährt ein Gespann 12, welches aus einem erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittel 10 in Form eines PKWs und einem Anhänger 11 besteht. Der Anhänger weist die Länge L11 auf. Der PKW weist die Länge L10 auf. Die Gesamtlänge L12 des Gespanns 12 ist ungefähr die Summe aus der Länge L10 und der Länge L11. Das Fortbewegungsmittel 10 weist einen optischen Sensor 2 im Bereich eines rechten Außenspiegels auf, mittels dessen die rechte Spur II und somit auch die Länge D der Lücke vermessen wird. Rückwärtsgerichtet weist das Fortbewegungsmittel 10 eine Rückfahrkamera 9 sowie mehrere Ultraschallsensoren 3 auf. Da die Länge L12 des Gespanns 12 bei Berücksichtigung eines hinreichenden Sicherheitsabstandes zu hoch für die Länge D der Lücke ist und eine Position ungleicher Höhe bezüglich des Gespanns 12 aufweist, wird eine Anwenderabsicht (z.B. beispielsweise durch Setzen des rechten Fahrtrichtungsanzeigers) zur Ausgabe eines Warnsignals führen. Der Anwender ist somit davor gewarnt, einen Spurwechsel zum Einscheren in die Lücke vorzunehmen.
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2 zeigt das Cockpit eines Fortbewegungsmittels 10 mit einem Bildschirm 4 in Form eines Touchscreens. Durch Anhängen eines Anhängers (nicht dargestellt) an das Fortbewegungsmittel 10 wird auf den Bildschirm 4 ein Hinweis 5 ausgegeben, welcher den Anwender 1 darüber informiert, dass der angehängte Anhänger bezüglich seiner Länge definiert werden muss, um das erfindungsgemäße Verfahren vorzubereiten. Hierzu wird zudem ein Textfeld 6 angezeigt, in welches der Anwender 1 mittels eines Nummernblocks 7 die Länge (9,25 m) eingegeben hat. Zudem wird eine Liste 8 angezeigt, in welcher dem Fortbewegungsmittel 10 bereits bekannte Anhänger ausgewählt werden können. Eine Eingabe mittels alphanumerischer Zeichen ist bei der Auswahl eines Eintrages der Liste 8 nicht erforderlich und wird unmittelbar als die Länge des Gespanns repräsentierend übernommen.
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3 zeigt Komponenten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Fahrerassistenzsystems mit einem elektronischen Steuergerät 15 als Auswerteeinheit, welches über einen Dateneingang 16 und einen Datenausgang 17 verfügt. An den Dateneingang 16 ist über einen Fahrzeugbus 18 eine Rückfahrkamera 9, ein Ultraschallsensor 3 und ein optischer, in Richtung der rechten Fahrzeugseite gerichteter Sensor 2 angeschlossen. Über diese Sensoren können einerseits sich im seitlichen Verkehr auftuende Lücken vermessen und andererseits angehängte Anhänger identifiziert werden. Zudem kann auch die Länge eines Gespanns über ein Smartphone 19 eines Anwenders 1 ermittelt werden. Hierzu kann der Anwender 1 mittels des Smartphones 19 eine Fotografie eines Gespanns aufnehmen, das vordere Ende der Zugmaschine und das hintere Ende des Anhängers markieren und das Ergebnis an das Fortbewegungsmittel des Gespanns bzw. das dargestellte elektronische Steuergerät 15 senden. Über den Datenausgang 17 kann das elektronische Steuergerät 15 anschließend Informationen über den Fahrzeugbus 18 an eine Anwenderschnittstelle senden, um den Anwender über die Eignung einer sich im seitlichen Verkehr auftuenden Lücke zum Einscheren zu informieren bzw. vom Einschervorgang abzuwarten.
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4 zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Gespanns 12 mit einem erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittel 10 in Form eines PKWs und einem an das Fortbewegungsmittel 10 angehängten Anhänger 11. Eine Rückfahrkamera 9 des Fortbewegungsmittels 10 erfasst den rückwärtigen Raum, in welchem sich der Anhänger 11 und der Anwender befinden. Der Anwender 1 hat sich hinter dem Anhänger 11 positioniert und markiert somit das Ende des Gespanns. Dadurch, dass der Anwender 1 im Erfassungsbereich der Rückfahrkamera 9 angeordnet ist, kann über Erkennung eines Gesichts des Anwenders 1 und dessen Größe in der Ablichtung anhand vordefinierter Informationen die Entfernung des Anwenders 1 von der Rückfahrkamera 9 ermittelt und somit auch die Länge des Anhängers 11 bzw. des Gespanns 12 datentechnisch automatisch ermittelt werden.
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5 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Assistieren eines Anwenders beim Verlassen einer Spur durch ein Fortbewegungsmittel. In Schritt 100 wird automatisch ermittelt, dass ein Anhänger an das Fortbewegungsmittel als Zugmaschine angekoppelt worden ist. Dies kann beispielsweise mittels einer Widerstandsmessung bzw. Strom-/Spannungsmessung durch die Integration des Anhängers in das elektrische Bordnetz des Fortbewegungsmittels ermittelt werden. Im Ansprechen darauf wird in Schritt 200 automatisch eine Eingabemöglichkeit für den Anwender zur Eingabe einer Länge des Anhängers und/oder einer Gesamtlänge des Gespanns angeboten. Beispielsweise kann hierzu eine Eingabeaufforderung mittels eines Touchscreens oder einer anderen optischen und/oder akustischen Anwenderschnittstelle ausgegeben werden. In Schritt 300 wird anschließend während der Fahrt des Gespanns ein neben dem Fortbewegungsmittel befindlicher Raum mittels eines Umgebungssensors des Fortbewegungsmittels (sofern vorhanden auch mittels eines Umgebungssensors des Anhängers) vermessen. In Schritt 400 wird eine Länge eines am Fortbewegungsmittel angehängten Anhängers und somit auch eine Länge des Gespanns aus einem Datenspeicher des Fortbewegungsmittels ausgelesen. In Schritt 500 wird anschließend ein Ergebnis des Vermessens mit der ausgelesenen Länge verglichen und in Abhängigkeit der Längenverhältnisse bzw. des Ergebnisses des Vergleichens in Schritt 600 ein Signal auf Basis des Ergebnisses des Vergleichens ausgegeben, um den Anwender bzw. einen Fahrroboter über die Eignung des neben dem Fortbewegungsmittel befindlichen Raumes für das Einscheren bzw. das Verlassen der eigenen Spur zu informieren oder die Eignung zu verneinen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anwender
- 2
- optischer Sensor
- 3
- Ultraschallsensor
- 4
- Bildschirm
- 5
- Hinweis
- 6
- Textfeld
- 7
- Ziffernblock
- 8
- Liste
- 9
- Rückfahrkamera
- 10
- Fortbewegungsmittel
- 11
- Anhänger
- 12
- Gespann
- 13, 14
- Fremdfahrzeug
- 15
- elektronisches Steuergerät
- 16
- Dateneingang
- 17
- Datenausgang
- 18
- Fahrzeugbus
- 19
- Smartphone
- 100 bis 600
- Verfahrensschritte
- D
- Länge der Lücke zwischen den Fremdfahrzeugen
- L10
- Fahrzeuglänge
- L11
- Länge des Anhängers
- L12
- Länge des Gespanns
