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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für das Manövrieren eines Fahrzeugs des öffentlichen Personenverkehrs, insbesondere ein Sicherheitssystem für ein Fahrzeug des öffentlichen Personenverkehrs, das dazu ausgelegt ist, das Risiko von Kollisionen beim Verlassen des Haltebereichs zu verringern.
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STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs müssen häufig anhalten, damit Fahrgäste aussteigen und/oder in das Fahrzeug einsteigen können.
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Wenn der Fahrer die Haltestelle verlassen möchte, aktiviert er das Blinklicht, um die anderen Fahrer auf der Straße zu warnen, dass er beabsichtigt, die Haltestelle zu verlassen und sich in eine Spur einzugliedern. Alle Straßenverkehrsordnungen der Industrieländer bestimmen einheitlich, dass Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs Vorrang vor anderen auf der Straße fahrenden Fahrzeugen haben.
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Es ist jedoch bekannt, dass die meisten Fahrer von Leichtfahrzeugen dazu neigen, dieses Vorfahrtsrecht von Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs bewusst zu ignorieren, d. h. sie neigen normalerweise dazu, das Fahrzeug zu überholen, das sich in ihre Spur eingliedern möchte.
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Um das Manövrieren eines Fahrzeugs des öffentlichen Personenverkehrs für Fahrer von Leichtfahrzeugen noch sichtbarer zu machen, wurden Signalsysteme für das Manövrieren von Fahrzeugen entwickelt, wie beispielsweise das im Dokument
EP3339095 A1 dargestellte System.
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Solche Systeme können jedoch nicht verhindern, dass Fahrer von Leichtfahrzeugen ein Fahrzeug des öffentlichen Personenverkehrs überholen, und sie können nicht verhindern, dass der Busfahrer absichtlich dem an ihm vorbeifahrenden Fahrzeug den Weg abschneidet.
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Die beiden vorstehend beschriebenen Manöver erhöhen das Unfallrisiko mit den daraus resultierenden Verletzungen von Businsassen und dem Fahrer des den Bus überholenden Fahrzeugs.
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Daher ist es notwendig, die Sicherheit während der Manövrierphase eines Fahrzeugs des öffentlichen Personenverkehrs zu erhöhen, wenn es aus einer Haltestelle auf die Straße kommt.
Die Erfindung zielt darauf ab, die oben genannten Nachteile zu beheben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die oben genannten Ziele werden durch ein Fahrzeug des öffentlichen Personenverkehrs erreicht, das eine Mehrzahl von Wänden umfasst, die einen Raum definieren, der für die Personenbeförderung ausgelegt ist, wobei die Wände von einem Fahrgestell getragen werden, das auf einer Mehrzahl von Rädern läuft, wobei das Fahrzeug einen Motor und eine Lenkung umfasst, die beide funktionsfähig mit den Rädern verbunden sind, wobei das Fahrzeug ein Sicherheitssystem zum Manövrieren des Fahrzeugs umfasst, wobei das Sicherheitssystem dazu ausgelegt ist, das Vorhandensein und die Geschwindigkeit eines Objekts zu erfassen, das sich in Richtung des Fahrzeugs nähert, das sich in die Straße eingliedern möchte, und, wenn das Vorhandensein des Objekts erfasst wurde, die Richtung und/oder die Beschleunigung des Fahrzeugs zu verhindern, wobei die Erfassungsmittel einen ersten Lidar, der von der Wand an einer ersten Position getragen wird, und einen zweiten Lidar, der von der gleichen Wand an einer zweiten Position gegenüber der ersten Position getragen wird, umfassen.
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Das Fahrzeug kann auch eine elektronische Einheit umfassen, die elektrisch mit dem Sicherheitssystem, dem Motor und der Lenkung verbunden ist, wobei die elektronische Einheit dazu ausgelegt ist, die von dem Sicherheitssystem erworbenen Daten zu verarbeiten und dementsprechend die Starrheit der Lenkung und die Leistung des Motors so einzustellen, dass das Lenken und/oder das Beschleunigen des Fahrzeugs eingeschränkt wird.
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Das Sicherheitssystem umfasst ferner Erfassungsmittel, die von mindestens einer der Wände getragen werden und dazu ausgelegt sind, das Vorhandensein eines Objekts in einem Gesichtsfeld zu erfassen, das durch die mindestens eine Wand und die Schärfentiefe der Erfassungsmittel begrenzt ist.
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Vorzugsweise umfassen die Erfassungsmittel einen Lidar.
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Die Schärfentiefe der Erfassungsmittel kann 200 m in Bezug auf die Position der Erfassungsmittel erreichen.
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Vorzugsweise handelt es sich bei der elektronischen Einheit um die ECU des Fahrzeugs.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern der Manöver eines Fahrzeugs, wie vorstehend beschrieben, umfassend die folgenden Phasen:
- - Erfassen eines Objekts, das sich in Richtung des Eingliederns des Fahrzeugs in die Straße nähert, mittels des Sicherheitssystems;
- - Berechnen der Richtung und der Geschwindigkeit des Objekts mittels der elektronischen Einheit;
- - Regeln der Motorleistung und der Lenkstarrheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Richtung und der Geschwindigkeit des Objekts mittels der elektronischen Einheit, um eine Kollision zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich klar aus der nachstehenden Beschreibung, die Informationszwecken dient und in keiner Weise einschränkend ist, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, die eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs für den öffentlichen Personenverkehr darstellt, das sich nach einem Halt in eine Spur eingliedert und das Sicherheitssystem für das Manövrieren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Figurenliste
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- 1 veranschaulicht ein Fahrzeug des öffentlichen Personenverkehrs, in dem Fall ein Bus 1 bekannten Typs, der eine Mehrzahl von Wänden 2 umfasst, die einen Innenraum 3 definieren und von einem Fahrgestell (nicht dargestellt) getragen werden. Das Fahrgestell ist gegenüber der Straße durch mindestens ein Paar von Rädern 4 beweglich, im vorliegenden Fall vier Räder, die von zwei Achsen 5 getragen werden. Letztere sind funktionsfähig mit einem Fahrzeugmotor 6 und einem Lenksystem 7 verbunden.
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Insbesondere ist das Lenksystem 7 von einem bekannten Typ, der vom Bediener über ein Lenkrad 8 gesteuert werden kann und eine hydraulische Unterstützung 11 und einen Elektromotor 12 parallel dazu umfasst.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Bus 1 ferner ein Sicherheitssystem 13 für seine Manöver, das dazu ausgelegt ist, das Vorhandensein eines Objekts 14 (z. B. eines Leichtfahrzeugs, wie eines Fahrrads) zu beurteilen, das sich in die Richtung und auf der Spur bewegt, auf die der Bus 1 sich eingliedern möchte, und, wenn die Fahrtroute und die Geschwindigkeit dieses Objekts 14 beurteilt wurden, Lenkung und Beschleunigung des Busses 1 entsprechend einzuschränken.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Sicherheitssystem 13 Erfassungsmittel 15, die dazu ausgelegt sind, die Position des Objekts 14, seine Kontur und seine Geschwindigkeit in einem Gesichtsfeld 10 zu erkennen, das durch eine Wand 2 und durch die Schärfentiefe der Erfassungsmittel 15 begrenzt ist.
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Vorzugsweise umfassen die Erfassungsmittel 15 mindestens einen Lidar 16, noch bevorzugter einen ersten Lidar 16a, der von einer Wand 2 in einer ersten Position getragen wird, und einen zweiten Lidar 16b, der von der Wand 2 in einer zweiten Position getragen wird. In dem hier beschriebenen Fall umfasst Bus 1 einen ersten Lidar 16a, der in der Nähe einer Vorderkante zwischen der Seitenwand 2 und der Vorderwand 2 des Busses 1 befestigt ist, und einen zweiten Lidar 16b, der in der Nähe einer Hinterkante zwischen der Seitenwand 2 und der Rückwand 2 des Busses 1 befestigt ist.
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Ein Lidar (Laser Imaging Detection and Ranging) ist eine Fernerkundungsvorrichtung eines bekannten Typs, die es ermöglicht, den Abstand von einem Objekt oder einer Oberfläche mit Hilfe eines Laserpulses zu bestimmen. Die Verwendung von zwei Lidars ermöglicht es, die Geschwindigkeit des den Bus 1 überholenden Objektes 14 zu erkennen.
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Mindestens ein Lidar 16 ist elektrisch, beispielsweise über ein elektrisches Kabel 17, mit einer elektronischen Steuereinheit 18 verbunden. Vorzugsweise kann es sich bei der elektronischen Einheit 18 um die ECU des Fahrzeugs handeln.
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Die elektronische Einheit 18 ist ebenfalls elektrisch mit Motor 6 und der Lenkung 7 des Busses in bekannter Weise verbunden, zum Beispiel durch elektrische Kabel 17. Die elektronische Einheit 18 ist ferner dazu ausgelegt, die Leistung des Motors 6 und die Starrheit der Lenkung 7 gemäß den vom Sicherheitssystem 13 empfangenen Daten zu steuern, wie vorstehend im Detail beschrieben.
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Die Funktionsweise des ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem 13 umfassenden Busses 1 ist wie folgt.
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Wenn der Fahrer des Busses 1 seine Haltestelle verlassen möchte, aktiviert er das Blinklicht und beginnt, sich in die Fahrspur einzugliedern, indem er Leistung vom Motor 6 einfordert und das Lenkrad 7 dreht.
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Das Sicherheitssystem 13 kann das durch die Erfassungsmittel 15 definierte Sichtfeld 10 kontinuierlich überwachen; alternativ kann das Sicherheitssystem 13 durch die elektronische Einheit 18 aktiviert werden, wenn der Fahrer das Blinklicht des Busses 1 aktiviert oder das Lenkrad 8 dreht.
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Wenn das Sicherheitssystem 13 ein Objekt 14 im Sichtfeld 10 erfasst, ist die elektronische Einheit 18 dazu ausgelegt, die Geschwindigkeit und die Fahrtroute des Objekts 14 zu berechnen (indem die relative Position des Objekts 14 in Bezug auf die beiden Lidars 16 erkannt wird) und zu berechnen, ob sich dieses Objekt der Fahrtroute des Busses 1 nähert. Die elektronische Einheit ist dazu ausgelegt, infolgedessen den Motor 6 und/oder die Lenkung 7 so zu steuern, dass der Fahrer des Busses 1 keine groben Manöver durchführen kann. Insbesondere kann die elektronische Einheit 18 die Leistung des Motors 6 einstellen, d. h. sie kann sie reduzieren, oder die Starrheit der Lenkung 7 variieren, d. h. sie kann sie verhärten, z. B. durch eine konsequente Einstellung des Elektromotors 12.
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Auf diese Weise haben der Fahrer des Objekts 14 und/oder der Fahrer des Busses 1 mehr Zeit, ihre Fahrtrouten zu korrigieren, um Kollisionen zu vermeiden.
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Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zum Steuern der Manöver eines Fahrzeugs 1, wie vorstehend beschrieben, und umfasst die folgenden Phasen:
- - Erfassen eines Objekts 14, das sich in Richtung des Fahrzeugs 1, das die Haltestelle verlässt und sich in die Straße eingliedert, nähert, mittels des Sicherheitssystems 13;
- - Berechnen der Richtung und der Geschwindigkeit des Objekts mittels der elektronischen Einheit 18;
- - Regeln der Leistung des Motors 6 und der Starrheit der Lenkung 7 des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit von der Richtung und der Geschwindigkeit des Objekts 14 mittels der elektronischen Einheit 18, um eine Kollision zwischen dem Objekt 14 und dem Fahrzeug 1 zu verhindern.
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Aus dem Vorstehenden sind die Vorteile eines Sicherheitssystems 13 zum Manövrieren eines Fahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ziemlich offensichtlich.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Sicherheitssystem 13 kann das Unfallrisiko reduziert werden, da das Sicherheitssystem 13 die Lenkung des Fahrzeugs 1 einschränkt oder zumindest extrem erschwert und/oder die vom Motor 6 bereitgestellte Leistung minimiert, wenn das Vorhandensein eines Objekts 14, das möglicherweise mit der Fahrtroute des Fahrzeugs 1 in Konflikt steht, erfasst wird.
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Mit Hilfe einer elektronischen Einheit 18 ist es möglich, genau zu berechnen, wie die Lenkung und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1 einzuschränken sind/ist.
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Die Verwendung eines Lidars 16 als Erfassungsmittel 15 ermöglicht es, eine extrem hohe Tiefenschärfe (bis zu 200 m) zu erreichen, die je nach Lasertyp einstellbar ist und bei allen Wetterbedingungen (Nebel, Regen, Sonne, etc.) betrieben werden kann. Auf diese Weise kann das Sichtfeld 10 durch Variation des verwendeten Lasertyps angepasst werden.
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Die Verwendung von zwei Lidars 16a, 16b, die sich an verschiedenen Positionen an einer Wand 2 des Fahrzeugs 1 befinden, ermöglicht es der elektronischen Einheit 18, die Geschwindigkeit des Objekts 14 auf einfache und präzise Weise zu berechnen.
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Schließlich ist klar, dass das Sicherheitssystem 13, das gemäß dieser Erfindung für das Manövrieren eines Fahrzeugs 1 ausgelegt ist, modifiziert und variiert werden kann, was jedoch nicht über den durch die Ansprüche gewährten Schutz hinausgeht.
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So könnte beispielsweise das vorstehend beschriebene Sicherheitssystem 13 bei anderen Fahrzeugtypen, wie beispielsweise bei Lastkraftwagen oder Leichtfahrzeugen, angewandt werden. Darüber hinaus kann das Sicherheitssystem 13 an jeder Wand 2 des Fahrzeugs 1 angebracht werden.
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Schließlich ist klar, dass die Erfassungsmittel 15 auf andere Weise realisiert werden könnten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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