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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrservovorrichtung für ein Kraftfahrzeug
einer Art, die
- – Einrichtungen zum Messen
der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und
- – Einrichtungen
zum überlagernden
Anzeigen in der Blickachse des Fahrers eines Bezugsmusters umfasst,
dessen wenigstens eine Abmessung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
des Fahrzeuges variiert, welches Bezugsmuster es dem Fahrer erlaubt,
den Abstand, der ihn vom vorhergehenden Fahrzeug trennt, und einen
Sicherheitsabstand zu vergleichen, der durch die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges vorgegeben ist, indem wenigstens eine Abmessung des
Bezugsmusters und eine Abmessung verglichen werden, die dem sichtbaren
Umriss des vorhergehenden Fahrzeuges entspricht.
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Eine
derartige Fahrservovorrichtung ist aus der Druckschrift
GB 2 216 856 A bekannt.
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Im
Straßenverkehr
ereignen sich zahlreiche Zusammenstöße zwischen zwei Fahrzeugen,
die hintereinander fahren.
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Um
zu vermeiden auf das vorausfahrende Fahrzeug aufzufahren, ist der
Fahrer eines Fahrzeuges bemüht,
zwischen seinem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug einen
Sicherheitsabstand einzuhalten. Dieser Abstand entspricht der Summe der
Strecke, die während
der Reaktionszeit des Fahrers durchfahren wird, und der tatsächlichen
Bremsstrecke des Fahrzeuges.
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Dieser
Sicherheitsabstand ist um so länger, je
höher die
Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist. Für jede Geschwindigkeit des
Fahrzeuges ist ein Sicherheitsabstand durch die Dienste vorgegeben,
die für die
Straßensicherheit
verantwortlich sind. Der gegebene Sicherheitsabstand ergibt sich
als Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges durch eine bekannte
Berechnungsformel.
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Um
die vorgegebenen Sicherheitsabstände einzuhalten,
bemessen gegenwärtig
die Fahrer empirisch den Abstand, der sie vom vorausfahrenden Fahrzeug
trennt. Diese Berechnung erfolgt beispielsweise durch Zählen der
Markierungsstreifen auf dem Boden, die zwischen dem Fahrzeug und
dem vorausfahrenden Fahrzeug liegen.
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Die
Druckschrift
FR 2 638 687 schlägt außerdem eine
Fahrservovorrichtung für
ein Kraftfahrzeug der oben beschriebenen Art vor. Bei dieser Anordnung
besteht das Bezugsmuster, das an der Windschutzscheibe des Fahrzeuges
angezeigt wird, aus einem horizontalen Balken, dessen Länge der
mittleren Breite eines Fahrzeuges entspricht, das sich im Sicherheitsabstand
befindet, wobei die Breite des Fahrzeuges diejenige ist, die vom
Fahrer des Fahrzeuges wahrgenommen wird. Der optische Vergleich der
Breite des Balkens, der an der Windschutzscheibe angezeigt wird,
und der wahrgenommenen Breite des Fahrzeuges ist relativ problematisch,
insbesondere da der Balken je nach den Umständen sich dem Fahrzeug überlagert
oder im Gegensatz dazu unter das Fahrzeug verschoben ist.
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Darüber hinaus
kann das Fahrzeug nach rechts oder nach links verschoben sein, was
den Vergleich der Strichlänge
mit der sichtbaren Breite des Fahrzeuges schwierig macht.
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Die
Erfindung hat zum Ziel, eine Fahrservovorrichtung für ein Kraftfahrzeug
vorzuschlagen, die die oben erwähnten
Nachteile nicht hat und insbesondere vom Benutzer leichter zu interpretieren
ist.
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Dazu
ist Gegenstand der Erfindung eine Fahrservovorrichtung für ein Kraftfahrzeug
der vorher genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, wie es
im zweiten Teil des Anspruchs 1 angegeben ist.
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Gemäß spezieller
Ausführungsformen
umfasst die Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
- – Sie
umfasst Einrichtungen zum Abschätzen
des Abstandes, der das Fahrzeug vom vorhergehenden Fahrzeug trennt,
und Einrichtungen zum Vergleichen des geschätzten Abstandes und des Sicherheitsabstandes,
der für
die Geschwindigkeit des Fahrzeuges vorgegeben ist, und die besagten Anzeigeeinrichtungen
sind so ausgebildet, dass sie das Aussehen des Bezugsmusters ändern können, wenn
der geschätzte
Abstand den vorgegebenen Sicherheitsabstand überschreitet.
- – Die
besagten Anzeigeeinrichtungen sind so ausgebildet, dass sie das
Bezugsmuster in einer festen Form dann, wenn der geschätzte Abstand
unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt, und in einer blinkenden
Form anzeigen können, wenn
der geschätzte
Abstand über
dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt.
- – Die
besagten Anzeigeeinrichtungen sind so ausgebildet, dass sie das
Bezugsmuster mit einer ersten Farbe, wenn der geschätzte Abstand
unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt, und mit einer zweiten
Farbe anzeigen können,
wenn der geschätzte
Abstand über
dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt.
- – Die
besagten Anzeigeeinrichtungen sind so ausgebildet, dass sie das
Bild an der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges anzeigen können.
- – Die
besagten Anzeigeeinrichtungen umfassen eine halbdurchlässige Platte,
die in der Blickachse des Fahrers angeordnet ist, und Einrichtungen zum
Projizieren des Bezugsmusters auf die halbdurchlässige Platte.
- – Die
besagten Anzeigeeinrichtungen umfassen Einrichtungen zum Projizieren
eines zweidimensionalen Bezugsmusters und die besagten Einrichtungen
zum Ändern
der Größe des Umrisses
in zwei Richtungen umfassen wenigstens eine bewegliche Linse am
Ausgang der Projektionseinrichtungen und Einrichtungen zum Versetzen
der oder jeder Linse.
- – Das
Bezugsmuster umfasst im mittleren Teil begrenzt durch den besagten
Umriss einen transparenten Bereich, der es ermöglicht, das vorhergehende Fahrzeug
wahrzunehmen.
- – Die
Vorrichtung umfasst Einrichtungen zum Abschätzen des Ab standes, der das
Fahrzeug vom vorhergehenden Fahrzeug trennt, wobei die Anzeigeeinrichtungen
so ausgebildet sind, dass sie überlagernd
in der Blickachse des Fahrers den Abstand anzeigen, der das Fahrzeug
vom vorhergehenden Fahrzeug trennt.
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Die
Erfindung wird aus der Lektüre
der folgenden Beschreibung näher
verständlich,
die nur als Beispiel und unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen
gegeben wird, in denen
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1 eine
schematische Ansicht der Fahrservovorrichtung gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
schematische Ansicht der Anzeigeanordnung der Vorrichtung von 1 ist
und
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3 und 4 Ansichten
sind, die die Anzeige wiedergeben, die an der Windschutzscheibe von
der Fahrservovorrichtung gemäß der Erfindung erhalten
wird.
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Die
Fahrservovorrichtung gemäß der Erfindung
ist dazu bestimmt in einem Kraftfahrzeug verwandt zu werden. Sie
ist insbesondere dazu bestimmt, damit der Fahrer des Fahrzeuges
den Abstand einschätzen
kann, der ihn vom vorausfahrenden Fahrzeug trennt, und genauer diesen
Abstand mit einem Sicherheitsabstand vergleichen kann, der für die aktuelle
Fahrgeschwindigkeit seines Fahrzeuges vorgegeben ist.
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Hierzu
umfasst die Fahrservovorrichtung Einrichtungen 12 zum überlagernden
Anzeigen in der Blickachse des Fahrers eines Bezugsmusters. Diese Anzeigeeinrichtungen,
die in 2 dargestellt sind, werden im Einzelnen in der
folgenden Beschreibung erläutert.
Die Anzeigeeinrichtungen 12 sind mit einer Informationsverarbeitungseinheit 14 verbunden,
die für
die Ansteuerung der Anzeigeeinrichtungen 12 sorgt. Diese
Informationsverarbeitungseinheit ist mit einem Geschwindigkeitsmessfühler 16 verbunden, der
es erlaubt, die momentane Ge schwindigkeit des Fahrzeuges zu bestimmen.
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Die
Informationsverarbeitungseinheit 14 ist darüber hinaus
vorzugsweise mit einem Abstandsmesser 18 verbunden, der
es erlaubt, den effektiven Abstand zu bestimmen, der das Fahrzeug
vom vorhergehenden Fahrzeug trennt. Dieser Abstandsmesser besteht
beispielsweise aus einer Radareinrichtung oder einer LIDAR-Einrichtung,
die vorne am Fahrzeug eingebaut ist.
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Die
Informationsverarbeitungseinheit 14 ist schließlich mit
einer Datenbank 20 verbunden, in der wenigstens zweidimensionale
Bezugsmuster gespeichert sind, die durch die Anzeigeeinrichtungen 12 angezeigt
werden können.
Im Übrigen
umfasst die Datenbank die Sicherheitsabstände, die für die verschiedenen Geschwindigkeiten
des Fahrzeuges in seinem Betriebsbereich vorgegeben sind.
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Als
Variante kann eine Regel zum Berechnen des vorgegebenen Sicherheitsabstandes
in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges in den Speichereinrichtungen 20 gespeichert
sein.
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Gemäß der Erfindung
sind die Anzeigeeinrichtungen 12 so ausgebildet, dass sie
unter der Steuerung der zentralen Informationsverarbeitungseinheit 14 ein
zweidimensionales Bezugsmuster anzeigen können, das einen Umriss 22 begrenzt,
wie es in 2 dargestellt ist, wobei dieser
Umriss den sichtbaren Umriss eines vorhergehenden Fahrzeuges wiedergibt,
das vom Fahrzeug um den Sicherheitsabstand getrennt ist, der für die aktuelle
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges vorgegeben ist.
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Die
in 2 dargestellten Anzeigeeinrichtungen umfassen
eine Bildquelle wie beispielsweise einen Projektor 26,
der ein Lichtbündel
aussenden kann, das das Bezugsmuster 22 wiedergibt, um
dieses überlagernd
an der Windschutzscheibe 24 des Fahrzeuges anzuzeigen.
Der Projektor 26 ist mit der zentralen Informationsverarbeitungseinheit 14 verbunden.
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Zwei
Linsen 28, 30 sind hintereinander im Lichtweg
am Ausgang des Projektors 26 angeordnet. Diese Linsen sind
jeweils unter der Steuerung eines Stellgliedes 28A, 30A versetzbar
angebracht, das von der Informationsverarbeitungseinheit 14 angesteuert
wird.
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Am
Ausgang der Linse 30 wird das Lichtbündel von einem Spiegel 32 reflektiert,
woraufhin es durch eine Linse 34 geht und schließlich auf
die Windschutzscheibe 24 des Kraftfahrzeuges fällt. Die Versetzung
der Linsen 28 und 30 unter der Steuerung der Informationsverarbeitungseinheit 14 erlaubt es,
die Größe des Umrisses,
der an der Windschutzscheibe 24 angezeigt wird, in zwei
Richtungen zu modifizieren.
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Bei
der betrachteten Ausführungsform
besteht der Umriss, der durch das Muster 22 gebildet wird,
aus einem im Wesentlichen rechtwinkligen Rahmen, der von vier Winkelelementen
in Form von Winkeln begrenzt ist, die an den vier Ecken des Umrisses angeordnet
sind. Der mittlere Teil des Musters 22 ist somit ohne jedes
Bildelement, so dass sich somit ein freier Raum ergibt, der es dem
Fahrer erlaubt, deutlich die Straße und das Fahrzeug zu sehen,
das vorausfährt.
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Gemäß der Erfindung
variiert die Größe des Umrisses
in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges unter der Steuerung der Informationsverarbeitungseinheit 14,
damit die beiden Abmessungen des Umrisses, der an der Windschutzscheibe 24 des
Fahrzeuges angezeigt wird, die Abmessungen des sichtbaren Umrisses
des Fahrzeuges haben, das sich im Sicherheitsabstand befindet.
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In
den 3 und 4 ist die Windschutzscheibe
eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das mit der Servovorrichtung
gemäß der Erfindung
ausgerüstet
ist. Es ist in beiden Figuren angenommen, dass das Fahrzeug mit
der gleichen Geschwindigkeit fährt,
so dass die Abmessungen des Bezugsmusters 22 in beiden
Figuren identisch sind.
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In 3 befindet
sich das vorhergehende Fahrzeug, das mit dem Buchstaben V bezeichnet
ist, mit seinem sichtbaren Umriss, d. h. mit dem Umriss, der vom
Benutzer wahrgenommen wird, vollständig im In neren des freien
Bereiches, der vom Umriss des Bezugsmusters begrenzt wird. Der Fahrer
kann daher problemlos darauf schließen, dass das Fahrzeug V einen
Abstand hat, der über
dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt.
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Umgekehrt
geht in dem Fall, der in 4 dargestellt ist, das Fahrzeug
V mit seinem sichtbaren Umriss über
den Umriss hinaus, der vom Bezugsmuster 22 begrenzt ist.
Der Fahrer kann daher ohne Weiteres schließen, dass er sich zu nahe am
vorausgehenden Fahrzeug befindet und dass der Abstand, der beide
Fahrzeuge trennt, unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt.
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Vorzugsweise
sind im Übrigen
die Anzeigeeinrichtungen 12 so ausgebildet, dass sie das
Aussehen des Bezugsmusters 22, das dem Fahrer zur Verfügung gestellt
wird, in Abhängigkeit
von dem effektiven Abstand ändern,
der das Fahrzeug vom vorhergehenden Fahrzeug trennt.
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Hierzu
umfasst die Informationsverarbeitungseinheit 14 Einrichtungen
zum Vergleichen des effektiven Abstandes, der vom Abstandsmesser 18 gemessen
wird, und des vorgegebenen Sicherheitsabstandes.
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Wie
es insbesondere in 4 dargestellt ist, sind die
Anzeigeeinrichtungen 12 so ausgebildet, dass sie blinkend
das Bezugsmuster anzeigen, wenn der Abstand, der beide Fahrzeuge
trennt, unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt. Wenn dieser Abstand über dem
vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt, erscheint der Umriss in Form
eines festen nicht blinkenden Bildes.
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Derartige
Einrichtung, die für
ein Blinken des Bildes sorgen, sind an sich bekannt und werden nicht im
Einzelnen beschrieben.
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Als
Variante können
die Anzeigeeinrichtungen so ausgebildet sein, dass sie unter der
Steuerung der zentralen Informationsverarbeitungseinheit 14 die
Farbe des Bezugsmusters 22 je nach dem ändern, ob der Abstand, der
beide Fahrzeuge trennt, über
oder unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt. Wenn beispielsweise
dieser Abstand über dem
vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt, erscheint das Muster 22 in
Grün. Wenn
das nicht der Fall ist, erscheint es in Rot.
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Es
versteht sich, dass die Änderung
des Aussehens des Bezugsbildes je nach dem, ob der Abstand, der
beide Fahrzeuge trennt, über
oder unter dem vorgegebenen Sicherheitsabstand liegt, es dem Fahrer
erlaubt, problemlos wahrzunehmen, ob er sich vom vorhergehenden
Fahrzeug entfernen soll oder nicht, um sicher zu fahren.
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Im Übrigen und
vorzugsweise sind die Anzeigeeinrichtungen 12 so ausgebildet,
dass sie in Klarschrift unter dem Bezugsmuster 22 den effektiven Abstand
anzeigen, der das Fahrzeug vom vorhergehenden Fahrzeug trennt. Diese
Abstandsanzeige erscheint in 2 und ist
mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet.
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Gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels der
Erfindung sind die Anzeigeeinrichtungen 12 so ausgebildet,
dass sie ein Bezugsmuster nicht direkt an der Windschutzscheibe
des Fahrzeuges, sondern an einer halbdurchlässigen Platte anzeigen, die
sich in der Blickachse des Fahrers vor der Windschutzscheibe befindet.
In diesem Fall umfassen die Anzeigeeinrichtungen neben der halbdurchlässigen Platte Einrichtungen
zum Projizieren des Bezugsmusters auf die halbdurchlässige Platte.
Diese Einrichtungen sind beispielsweise vom gleichen Typ wie sie
anhand von 2 beschrieben wurden.
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Mit
einer Vorrichtung, wie sie beschrieben wurde und bei der das Bezugsmuster
zweidimensional ist, kann der Fahrer problemlos bestimmen, ob der
Abstand, den er zum vorhergehenden Fahrzeug einhält, ausreicht oder nicht. Selbst
wenn das vorhergehende Fahrzeug etwas nach rechts oder nach links abweicht,
kann der Fahrer tatsächlich
die sichtbare Höhe
des Fahrzeuges mit der Höhe
des Bezugsmusters vergleichen.
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Darüber hinaus
ist die globale Wahrnehmung von Umrissen jeweils des Bezugsmusters
und des sichtbaren Umrisses des Fahrzeuges insofern problemlos,
als zwei Bilder durch Überlagerung
verglichen werden können,
ohne dass es notwendig ist, eine Auswahl zu treffen, um eine Abmessung
der beiden Elemente, die zu vergleichen ist, zu privilegieren. Es
kann somit eine intuitive Abschätzung
der Größen jeweils
des sichtbaren Umrisses des Fahrzeuges und des Umrisses des Bezugsmusters
erfolgen.