DE10348916A1

DE10348916A1 - System zur Warnung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10348916A1
Application number: DE10348916A
Authority: DE
Inventors: Christoph Mayser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Warnung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer unbeabsichtigten Querführung des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist dabei erste Mittel zur Erfassung des Abstandes zwischen Kraftfahrzeug und seitlicher Fahrspurbegrenzung und zweite Mittel zur Erzeugung eines haptischen Signals in Abhängigkeit von dem durch die ersten Mittel erfassten Abstand auf. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Warnung für den Fahrer bei drohender unbeabsichtigter Fahrspurverlassung zu gewährleisten. Das Problem wird gelöst, indem die zweiten Mittel derart ausgebildet sind, dass zumindest ein Federelement des Fahrzeugfahrwerks zur Erzeugung einer Warnschwingung angeregt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Warnung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist bekannt, Fahrer von Kraftfahrzeugen durch optische Warnanzeigen in einem Kombiinstrument, durch akustische Warnsignale über einen Lautsprecher oder über haptische Warnsignale in Form von vibrierenden Bedienungselementen auf drohende oder bestehende Gefahrensituationen aufmerksam zu machen. Derartige Gefahrensituationen können insbesondere dadurch bedingt sein, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers unzureichend ist, da dieser abgelenkt oder ermüdet ist.

Aus der DE 101 31 478 A1 ist eine Anzeigevorrichtung für fortbewegungsmittelbezogene Assistenz-/Unterstützungssysteme bekannt. Diese Anzeigevorrichtung weist mindestens ein Anzeigeelement zur optischen Anzeige des jeweiligen Betriebs- und/oder Systemzustands auf derart, dass beispielsweise bei einer drohenden Spurverlassung, ein optisches Warnsignal wie ein Warndreieck angezeigt wird.

Die EP 0 640 903 B1 beschreibt ein System zur Unterstützung eines Fahrzeuglenkers, bei dem auf die Lenkanlage ein pulsierendes Lenkmoment ausgeübt wird, wenn sich das Fahrzeug einer Fahrbahnbegrenzung nähert. Darüber hinaus kann zur Warnung ein akustisches Signal erzeugt werden, welches das Überfahren von Holpersteinen oder Leuchtnägeln simuliert.

Schließlich ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 103 03 870 ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei dem in Abhängigkeit von der Richtung der Fahrzeugquerführung eines sich einer seitlichen Fahrbahnbegrenzung nähernden Fahrzeugs auf einer bestimmten Seite der Lenkhandhabe ein Vibrationssignal erzeugt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem mit verbesserter Warnmöglichkeit bei Auftreten einer unbeabsichtigten Querführung des Fahrzeugs zu schaffen.

Ausgehend von einem Fahrerassistenzsystem der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Fahrerassistenzsystem weist hierfür neben den Mitteln zur Erfassung eines seitlichen Abstands zwischen Fahrzeug und seitlicher Fahrspurbegrenzung erfindungsgemäß weitere Mittel auf, die in Anhängigkeit von dem erfassten Abstand bei Annäherung des Fahrzeugs bis über einen vordefinierten Abstand hinaus an die seitliche Fahrbahnmarkierung zumindest ein Federelement des Fahrzeugfahrwerks derart ansteuern beziehungsweise derart mit ihm in Wirkverbindung stehen, dass dieses quasi künstlich zum Schwingen angeregt wird. Die künstlich erzeugte Schwingung wird über das schwingende Federelement auf die Fahrzeugkarosserie übertragen und dem Fahrzeugführer auf diese Weise mitgeteilt, dass das Fahrzeug sich entsprechend nahe einer seitlichen Fahrspurbegrenzung befindet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Fahrspurbegrenzungsüberwachungseinrichtung herkömmlicher Art mit pneumatisch. gefedert und/oder gedämpften Federelementen gekoppelt, wobei bei bevorstehendem Verlassen der Fahrspur zumindest eines der pneumatischen Federelemente in einem Maße zur Schwingung angeregt wird, dass dem Fahrer gegenüber der Eindruck vermittelt wird, er überfahre gerade ein Nagelband (Asphaltnägel zur Fahrspurbegrenzung). Hierfür wird das bevorratete Pneumatikmittel (z.B. Gas, Luft) innerhalb zumindest eines Federelements beispielsweise gepulst mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt. Vorzugsweise erfolgt die Schwingungsanregung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie dem Abstand der einzelnen Asphaltnägel eines standardmäßigen Nagelbandes. Die Amplitude der erzeugten Schwingung ergibt sich bevorzugt aus der standardmäßigen Höhe der Asphaltnägel eines Nagelbandes (ca. 1 cm Nagelhöhe). Vorstellbar ist auch, dass die Amplitude in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrspurbegrenzungsabstand mit geringer werdendem Abstand zunimmt.

Unter dem Begriff Federelement werden im Sinne der Erfindung sämtliche Feder- und/oder Dämpfungssysteme von Radaufhängungen in Kraftfahrzeugen verstanden, die dazu geeignet sind, eine derartige Warnschwingung auf die Fahrzeugkarosserie zu übertragen. Ein derartiges Feder/Dämpfungssystem gemäß dem Stand der Technik wird vorliegend nicht näher beschrieben – beispielsweise ist ein solches in der DE 102 04 590 A1 beschrieben. Auch sind zahlreiche Systeme zur Erfassung des seitlichen Abstandes zu einer Fahrspurbegrenzung bekannt. Da ein derartiges System als solches nicht Gegenstand der Anmeldung ist, wird an dieser Stelle auch nicht näher auf dessen Aufbau eingegangen, sondern lediglich beispielhaft für ein solches System auf die DE 199 37 489 A1 verwiesen.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der Figurenbeschreibung erläutert. Es zeigen:
1: in schematischer Darstellung in Draufsicht ein sich innerhalb einer Fahrspur bewegendes Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem, und
2: eine ausschnittsweise Darstellung des Kraftfahrzeugs gemäß 1 mit einem Karosserieteil und einem Federelement in Seitenansicht – in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen des Federelements.
1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein Kraftfahrzeug 2 mit vier über Federelemente 4 mit der Fahrzeugkarosserie beziehungsweise dem Fahrzeugaufbau gekoppelten Rädern 6 und mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem umfasst erste Mittel 8 (z.B. Kamera nebst Auswertemitteln) zur Erfassung des seitlichen Abstandes LL, LR zwischen einer Fahrspurbegrenzung 1 und dem Fahrzeug 2 sowie zweite Mittel 10 zur Anregung zumindest eines der Federelemente 4 zur Erzeugung einer für den Fahrer haptisch wahrnehmbaren Warnschwingung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Federelemente 4 hierbei als pneumatische Elemente ausgeführt, so dass durch Anregung von bevorrateter Luft oder dergleichen innerhalb des Federelementes 4 die Warnschwingung erzeugt wird. Auf diese Weise kann die Warnschwingung in sehr kurzer Zeit generiert werden, da ein gasförmiges Medium innerhalb kurzer Zeit anregbar ist. Alternativ ist jedoch auch denkbar die Hydraulikflüssigkeit eines Federelements 4 mit hydraulischer Dämpfung und/oder Federung entsprechend anzuregen. Auch die Anregung einer mechanischen Feder (z.B. Stahlfeder oder Kautschukelement o.d.) des Federelementes 4 – oder eine kombinierte Anregung mehrere Elemente des Federelementes 4 – ist vorstellbar. Erfindungsgemäß wesentlich ist lediglich, dass eine für den Fahrer spürbare Schwingung erzeugt wird. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, eines beziehungsweise jedes Federelement 4 derart anzuregen, dass dem Fahrer durch die erzeugte Warnschwingung vermittelt wird er überfahre ein Nagelband 20' (virtuelles Nagelband) einer Fahrspurbegrenzung 1. Hierfür wird das zumindest eine Federelement 4 in Abhängigkeit von der im Zeitpunkt der Erkennung eines zu geringen seitlichen Abstands LL, LR zwischen Fahrzeug 2 und Fahrspurbegrenzung 1 vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abstand LL, LR zwischen den aufeinanderfolgenden Asphaltnägeln eines real existierenden Nagelbandes 20 entsprechend angeregt. Die Amplitude der erzeugten Warnschwingung soll dabei der Amplitude einer auftretenden Schwingung beim tatsächlichen Überfahren eines Nagelbandes 20 entsprechen. Bevorzugt erfolgt die Anregung derart, dass die Amplitude und oder die Frequenz der erzeugten Warnschwingung mit geringer werdendem Abstand LL, LR zwischen Fahrzeug 2 und Fahrspurbegrenzung 1 erhöht wird.
In 2 wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems nochmals verdeutlicht. Im oberen Teil der 2 wird ein Zustand dargestellt, bei dem ein Kraftfahrzeug 2 über einen unebenen Fahrbahnbelag (beispielsweise über ein Nagelband) rollt und die Federelemente 4 zum Ausgleich dieser Unebenheiten in Schwingung versetzt werden. Kleinere Unebenheiten werden dabei für den Fahrer weitestgehend unbemerkt durch die Federelemente absorbiert. Größere Unebenheiten oder auch insbesondere durch künstliche Nagelbänder 20 hervorgerufene Unebenheiten, die durch den Fahrer wahrgenommen werden sollen, werden deutlich spürbar für den Fahrer in das Fahrzeug 2 übertragen. Genau diese Erkenntnis liegt der Erfindung zugrunde. Sie will gewährleisten, dass der Fahrer frühzeitig auf ein bevorstehendes unbeabsichtigtes Überfahren der Fahrspurbegrenzung 1 aufmerksam gemacht wird und so rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten kann. Bei einem bevorstehenden bewussten Überfahren der Fahrspurbegrenzung 1 – welche beispielsweise durch einen betätigten Fahrtrichtungsanzeiger erkannt werden kann – wird die Generierung eines Warnsignals vorzugsweise unterdrückt. Im unteren Teil der 2 ist veranschaulicht, dass zur Erzeugung eines Warnsignals bei Unterschreiten eines vordefinierten Abstandes LL, LR zwischen Fahrzeug 2 und Fahrspurbegrenzung 1 das zumindest eine Federelement 4 wie vorstehend bereits beschrieben künstlich zur Schwingung (Warnschwingung – insbesondere durch Nachbildung eines virtuellen Nagelbandes 20') angeregt wird.

Claims

Fahrerassistenzsystem zur Warnung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (2) bei einer unbeabsichtigten Querführung des Kraftfahrzeugs (2), – mit ersten Mitteln (8) zur Erfassung des Abstandes (LL, LR) zwischen Kraftfahrzeug (2) und seitlicher Fahrspurbegrenzung (1) und – mit zweiten Mitteln (10) zur Erzeugung eines haptischen Signals in Abhängigkeit von dem durch die ersten Mittel (8) erfassten Abstand (LL, LR), dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (10) derart ausgebildet sind, dass zumindest ein Federelement (4) des Fahrzeugfahrwerks zur Erzeugung einer Warnschwingung angeregt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung derart erfolgt, dass dem Fahrer gegenüber der Eindruck erweckt wird, er überfahre eine als Nagelband (20') ausgebildete Fahrspurbegrenzung (1).
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung durch Erzeugung einer Schwingung in hydraulischen oder pneumatischen Stoß- und/oder Dämpfungsmitteln des zumindest einen Federelements (4) erfolgt.