DE19738765B4

DE19738765B4 - Vorrichtung zur Anzeige der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19738765B4
Application number: DE1997138765
Authority: DE
Inventors: Günter Krause
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2017-09-05
Also published as: DE19738765A1

Abstract

Vorrichtung zur Anzeige der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs umfassend
– eine Datenbasis, aus deren Daten die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu entnehmen ist,
– zumindest einen am Fahrzeug verstellbar angeordneten Lichtzeiger, der mittels einer Stelleinrichtung ausrichtbar ist, wobei der Lichtzeiger eine verschieden zu einer Lichtquelle zur Ausleuchtung der Fahrbahn ausgebildete Lichtquelle ist, und
– eine Steuereinheit, welche mit der Datenbasis und der Stelleinrichtung verbunden ist und aufgrund der Daten der Datenbasis die Stelleinrichtung derart ansteuert, dass der Lichtzeiger in momentaner Fahrtrichtung, also in Richtung der zu befahrenden Trajektorie, des Fahrzeugs ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs.
Gerade bei ungünstigen Sichtverhältnissen, also bei Nacht und bei Nebel, besteht bei vielen Fahrern von Fahrzeugen Unsicherheit darüber, in welche exakte momentane Fahrtrichtung sich ihr Fahrzeug bewegt. So weiß man bei solchen Fahrbedingungen oft nicht, ob das Fahrzeug bei Beibehaltung der momentanen Fahrbedingungen, beispielsweise der momentanen Lenkbetätigung sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit, auf der Straße bleibt oder in Gefahr gerät, von dieser abzukommen.
Manchmal merkt der Fahrer erst relativ spät, daß er eine nicht ganz korrekte Fahrzeugführung gewählt hat und reagiert entweder durch eine zu heftige Lenkbewegung oder eine zu heftige Pedalbetätigung. Insgesamt kann es durch eine solche Reaktion zu einer Gefährdung eines Fahrers selbst, aber auch zu einer Gefährdung der übrigen Verkehrsteilnehmer kommen. Im Extremfall kann die Fahrstabilität des Fahrzeugs verloren gehen.
Aus dem Stand der Technik sind bislang lediglich herkömmliche Fahrzeugscheinwerfersysteme bekannt, bei denen die Fahrlichtscheinwerfer ausschließlich zum Zwecke der besseren Ausleuchtung der Fahrbahn in Abhängigkeit von Betriebsparametern in der Leuchtweite (vertikale Verstellung) und/oder in der seitlichen Ausrichtung (horizontale Verstellung) automatisch verstellt werden.
So beschreibt die DE 44 36 684 A1 beispielsweise einen Fahrzeugscheinwerfer, welcher in herkömmlicher Weise zwischen einem Abblendlicht und einem stärker gebündelten Fernlicht hin- und her schaltbar ist, wobei dieser Scheinwerfer im Rahmen einer Kurvenlichtfunktion in Abhängigkeit von den Signalen einer Straßen kurvendetektoreinrichtung angesteuert und entsprechend verschwenkt wird.
Des Weiteren beschreibt die DE 44 31 332 A1 ein Lichtsystem, welches eine der Fahrbahnausleuchtung dienende Scheinwerfereinrichtung aufweist, deren Scheinwerfer in Abhängigkeit von einem ermittelten Anhalteweg des Fahrzeugs in der Leuchtweite variierbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, dem Fahrzeugfahrer mehr Informationen über die momentane Fahrtrichtung seines Fahrzeuges zu geben. Dadurch wird der Fahrer in die Lage versetzt, frühzeitig abzuschätzen, ob er seine Fahrweise ändern sollte.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Demgemäß wird dem Fahrer durch zumindest einen Lichtzeiger die momentan eingeschlagene Fahrtrichtung angezeigt. Der Fahrer kann sich an dem Lichtzeiger orientieren und anhand des Vergleichs des Lichtzeigers mit dem Fahrbahnverlauf feststellen, ob er seine Fahrtrichtung oder auch seine Fahrtgeschwindigkeit ändern sollte.
Zur korrekten Einstellung des Lichtzeigers wertet eine Stelleinrichtung die Daten einer Datenbasis aus. In diesen Daten sind zumindest Informationen über die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs enthalten. Aufgrund der Auswertung der Daten erzeugt die Steuereinheit ein Signal für die Stelleinrichtung des zumindest einen Lichtzeigers, so daß dieser genau in die momentane Fahrtrichtung ausgerichtet wird.
Insgesamt kann der Fahrer eines Fahrzeugs entspannter fahren, da er bereits einige Zeit vor Erreichen einer bestimmten Fahrbahnposition darüber Kenntnis erhält, ob er entsprechend des Fahrbahnverlaufs die richtigen Fahrbedingungen, insbesondere Lenkwinkel und Fahrgeschwindigkeit, gewählt hat. Dies führt zu einer Erhöhung der Verkehrssicherheit und einem angenehmeren Fahrgefühl, insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen.
Vorzugsweise Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt jeder Lichtzeiger einen gebündelten, Vorzugsweise stark gebündelten Lichtstrahl, der vorzugsweise schräg nach unten auf die Straße gerichtet ist. Dadurch wird von jedem Lichtzeiger eine Lichtmarke auf dem Boden erzeugt, welcher kontinuierlich Informationen darüber liefert, wohin das Fahrzeug bei Beibehaltung der momentanen Fahrbedingungen fährt. Durch kontinuierlichen Vergleich der Lichtmarkierung oder Lichtmarkierungen sowie des Fahrbahnverlaufs kann man sofort erkennen, wann eine Änderung des Lenkwinkels oder Fahrzeuggeschwindigkeit notwendig ist. Die Lichtmarke kann kreisförmig, oval, linienförmig oder sonstwie gewählt werden.
Vorzugsweise werden zwei Lichtzeiger verwendet, die insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sind. Damit wird die momentane Fahrspur des Fahrzeugs angezeigt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Abstand beider Lichtstrahlen bzw. beider Lichtmarkierungen so gewählt, daß der Eindruck vermittelt wird, das Fahrzeug fährt wenig später durch diesen markierten Bereich hindurch. Durch Vergleich dieses auf die Fahrbahn projezierten Bereichs mit dem Straßenverlauf kann man die optimale Fahrzeugspur wählen bzw. die Fahrzeugführung kontrollieren.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Abstand der Lichtmarken auf dem Boden im wesentlichen der Breite des Fahrzeugs entspricht. Durch diese Maßnahme kann der Fahrer überprüfen, ob das Fahrzeug an einer Engstelle hindurch- oder an einem Hindernis vorbeiführbar ist. Beispielsweise bei verengten Fahrzeugbahnen, wie sie in Baustellenbereichen bei Autobahnen oftmals auftreten, ist diese Art der Unterstützung von großer Hilfe.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch definiert, daß die Steuervorrichtung die Neigung des Lichtzeigers zum Boden in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit einstellt. Insbesondere kann die Neigung zum Boden bei höherer Geschwindigkeit verringert werden, so daß die vom Lichtzeiger erzeugten Markierung am Boden relativ zum Fahrzeug weiter nach vorne wandern. Damit trägt man der Reaktionsgeschwindigkeit bzw. dem Reaktionsweg des Fahrers bei höheren Geschwindigkeiten Rechnung.
Als bevorzugte Lichtzeiger eignen sich Laserlichtquellen. Diese Lichtquellen sind zum einen stark gebündelt und zum anderen von hoher Intensität, so daß eine deutliche Markierung der momentanen Fahrtrichtung möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Lichtzeiger jeweils in den A-Säulen des Fahrzeugs angeordnet. Damit wird für den Fahrer eine Art Lichtführungskanal geschaffen, „in dem" das Fahrzeug sich bewegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeugs ausgewertet und durch entsprechende Gegenmaßnahmen der Steuereinheit – beispielsweise durch Erzeugung eines entsprechenden Kompensationssignals – kompensiert. Würde eine solche Maßnahme nicht erfolgen, könnte der Fahrer bei Beschleunigungs- oder Bremsvorgängen sowie bei Kurvenfahrten bzgl. der tatsächlichen Fahrtrichtung fehlinformiert werden.
Als Information für die Datenbasis sollten vorzugsweise der Lenkwinkel und/oder die Fahrgeschwindigkeit gegeben sein. Der Lenkwinkel ist beispielsweise von einem Lenkradsensor erhältlich oder aber auch über die verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten der freilaufenden Räder.
Zur Kompensation von Nick- und Rollbewegungen ist es vorteilhaft, Informationen über die Beschleunigungen, Bremsvorgänge, Neigung und dgl. des Fahrzeugs zu erhalten. Diese Informationen können von entsprechenden Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensor, Gierwinkelsensor, Nei gungssensor der dgl., die an sich bereits im Fahrzeug eingebaut sind, geliefert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale werden an dem Ausführungsbeispiel deutlich, welches anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben wird. Die Zeichnungen zeigen in
1 ein stark schematisiertes Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und in
2 eine perspektivische Teilansicht eines auf einer Straße fahrenden Fahrzeugs, bei der unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei parallel angeordnete Lichtzeiger Leuchtmarkierungen auf der Straße erzeugen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Lichtzeiger in Form von Laserlichtquellen jeweils in den A-Säulen 42 eines Fahrzeugs 40 angeordnet, wie dies aus der Abbildung der 2 zu entnehmen ist. Die Laserlichtquellen senden jeweils einen stark fokussierten Lichtstrahl 44, 46 aus, die im wesentlichen parallel zueinander, jeweils in Fahrtrichtung und nach unten auf die Straße geneigt ausgerichtet sind. Beim Auftreffen auf den Boden erzeugen beide Lichtstrahlen im wesentlichen ovale Lichtmarken 48 und 50 auf dem Boden. Die Lichtmarken 48 und 50 sind im wesentlichen um die Breite des in 2 dargestellten Fahrzeugs beabstandet. Können beide sich am Boden bewegenden Lichtmarken durch eine Engstelle hindurch- oder an einem Hindernis vorbeigeführt werden, so ist für den Fahrer klar, daß auch das die beiden Lichtstrahlen aussendende Fahrzeug diesen Bereich durchfahren kann, sofern zwischenzeitlich keine Lenkbetätigung erfolgt.
In 2 ist eine Fahrbahn dargestellt, die durch die seitliche Markierungen begrenzt ist, wie sie beispielsweise bei Straßenbaustellen angeordnet sind.
Besonders bei diesen Engstellen ist es äußerst hilfreich, wenn der Fahrer Information darüber erhält, welchen momentanen Weg sein Fahrzeug voraussichtlich zurücklegen wird.
Gemäß 1 sind die verstellbar angeordneten Lichtzeiger (hier mit den Bezugsziffern 26 und 28 bezeichnet) jeweils mit einer zugeordneten Stelleinrichtung 22 bzw. 24 verbunden und werden von diesen Stelleinrichtungen ausgerichtet. Die jeweiligen Stelleinrichtungen 22, 24 erhalten ihre Befehle von einer Steuereinheit 20, mit der sie verbunden sind.
Die Steuereinheit 20 ist wiederum mit einer Datenbasis 18 gekoppelt, aus der sie die Information über die momentane Fahrtrichtung erhält. In den in der Datenbasis zur Verfügung stehenden Daten sind darüber hinaus auch Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit, über Brems- oder Beschleunigungsvorgänge und über eventuelle Kurvenfahrten oder Fahrbahnneigungen enthalten.
Die Datenbasis 18 stellt im wesentlichen ein Reservoir von Daten dar, welche im Fahrzeug an sich bereits zur Verfügung stehen und meist von einer Vielzahl von Sensoren erzeugt werden. Die Datenbasis 18 kann beispielsweise in Form eines Datenspeichers realisiert sein, wobei die Fahrzustandsinformationen ständig aktualisiert werden.
In 1 sind stellvertretend für die vorgenannten Sensoren die Sensoren 10 bis 16 dargestellt, die – angedeutet durch die Pfeile – ihre Informationen in Form von Daten der Datenbasis zur Verfügung stellen. Bei solchen Sensoren kann es sich beispielsweise um einen Lenkwinkelsensor, um Raddrehzahlsensoren, einen Neigungssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Geschwindigkeitssensor etc. handeln.
In jedem Fall ist für der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Information notwendig, die Aufschluß über die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs liefert. Alle übrigen Informationen dienen für bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Insbesondere ist es positiv, wenn auch die Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeugs kompensiert werden, da so eine für den Fahrer eindeutige Aussage über den vom Fahrzeug zu durchfahrenden Weg möglich ist.
Insgesamt wird durch die beiden Lichtquellen der Ausführungsform die Richtung der zu befahrenden Trajektorie für den Fahrer sichtbar gemacht. Insofern wird die Richtung des Fahrzeugs im Nahbereich visualisiert. Der Fahrer braucht lediglich den Lichtmarkierungen zu folgen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der Neigungswinkel der Lichtstrahlen zur Fahrbahn bei erhöhter Geschwindigkeit auch in Richtung einer geringeren Neigung verändert, so daß die Lichtmarkierungen weiter vor das Fahrzeug projeziert werden. Diese Maßnahme trägt der Tatsache Rechnung, daß ein Fahrer bei höheren Geschwindigkeiten und gleichbleibender Reaktionszeit einen längeren Reaktionsweg benötigt.
Insgesamt ist durch die vorliegende Erfindung eine Erhöhung des Fahrkomforts und eine Verbesserung der Fahrsicherheit für den Fahrer auf einfache Weise möglich. Der Fahrer wird durch die Lichtfinger oder durch die Lichtmarkierungen in seiner Orientierung über die momentane Fahrtrichtung unterstützt. Der Fahrer wird ferner darüber informiert, inwieweit er durch Engstellen oder an Hindernissen vorbei gelangen kann. Insbesondere bei langen Fahrten in Nacht und Nebel kommt es auch zu weniger Ermüdungserscheinungen für den Fahrer.

Claims

Vorrichtung zur Anzeige der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs umfassend – eine Datenbasis, aus deren Daten die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu entnehmen ist, – zumindest einen am Fahrzeug verstellbar angeordneten Lichtzeiger, der mittels einer Stelleinrichtung ausrichtbar ist, wobei der Lichtzeiger eine verschieden zu einer Lichtquelle zur Ausleuchtung der Fahrbahn ausgebildete Lichtquelle ist, und – eine Steuereinheit, welche mit der Datenbasis und der Stelleinrichtung verbunden ist und aufgrund der Daten der Datenbasis die Stelleinrichtung derart ansteuert, dass der Lichtzeiger in momentaner Fahrtrichtung, also in Richtung der zu befahrenden Trajektorie, des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtzeiger eine Lichtquelle mit einem gebündelten, vorzugsweise einem stark gebündelten Lichtstrahl verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtzeiger schräg nach unten auf die Straße gerichtet ist, so daß von jedem Lichtzeiger eine Lichtmarke auf dem Boden erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtzeiger verwendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtzeiger die momentan gewählte Fahrspur des Fahrzeugs anzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtzeiger im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lichtmarken auf dem Boden im wesentlichen der Breite des Fahrzeugs entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung die Neigung des Lichtzeigers zum Boden in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit einstellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtzeiger Laserlichtquellen eingesetzt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtzeiger jeweils in den A-Säulen des Fahrzeugs angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeugs auswertet und ein Kompensationsignal erzeugt, so daß die Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeugs kompensiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in der Datenbasis zumindest den Lenkwinkel und/oder die Fahrgeschwindigkeit enthalten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in der Datenbasis Informationen über Beschleunigungen, Bremsvorgänge, Neigungsinformationen und dergleichen enthalten.