SE535193C2 - Säkerhetssystem för ett fordon - Google Patents

Description

20 25 30 535 193 2 US-7,55l,103 avser ett Varningssystem för fordon, som bland annat innefattar ett körfältsvaktsystem som förbättrats genom att anordna ett bildbehandlingssystem som mottar och behandlar bilder visande situationen runt fordonet för att bland annat öka säkerheten vid körfältsbyten. Informationen som systemet samlar in kan presenteras för föraren på ett flertal sätt, till exempel genom visuell visning. Det är även möjligt att anordna en vibrerande enhet i ratten för att överföra informationen taktilt till föraren om det föreligger risker vid till exempel ornkörningar.

När ett körfältsvaktsystem används låter man vanligtvis endast systemet med en begränsad kraft få ta över den aktiva stymingen av fordonet eftersom föraren hela tiden ska ha möjlighet att kontrollera fordonet. Det kan alltså finnas kurvor eller andra körsituationer där systemets styringrepp inte räcker för att hålla fordonet kvar på vägen och då måste föraren uppmärksammas på detta.

Det kan även finnas andra anledningar till att systemet inaktiveras under ingrepp, som t.ex. att sensorerna tappar signal eller mål, mm.

Det vanligaste sättet att presentera informationen på är att visuellt visa symboler på förardisplayen. Ett annat vanligt sätt är att generera ljudsignaler avsedda att uppmärksamma föraren om en specifik omständighet.

Ytterligare ett sätt att kommunicera med föraren är att kommunicera haptiskt (eller taktilt), till exempel via fordonets ratt. Taktil kommunikation innebär att signalen kan uppfattas av förarens känselorgan, till exempel som en vibration.

Ett exempel där information kommuniceras haptiskt till föraren via ratten visas i US- 2007/005l547 som avser en metod för att assistera föraren vid olika manövrar, till exempel vid parkering. Ratten kan då påföras olika vridmoment i beroende av i vilken grad föraren följer en beräknad färdväg, till exempel påförs ett ökande moment om ratten inte förs åt ”rätt” håll.

Ytterligare exempel på körfältsvaktssystem finns beskrivet i WO-2009/022947 som avser en metod och ett system för att underlätta för föraren att hålla sitt fordon i ett körfält. 10 15 20 25 30 535 193 3 US-2007/0l38347 avser ett system för att tillhandahålla information till en fordonsförare avseende navigeringen av fordonet. En rutt bestäms baserat på fordonets destination och nuvarande position, och åtminstone en fordonsparameter, till exempel fordonets bredd eller höjd. Vid bestämningen av rutten tas bland annat hänsyn till förekomsten av broar längs färdvägen.

Vissa vägar är mindre lämpade eller ibland helt olämpliga för lastfordon att köra på. Det kan gälla vägar med broar som är så låga att fordonet inte kommer under bron, eller vägar med så snäva kurvor att ett längre fordon inte kan svänga.

Vidare börjar det införas miljözoner där det råder restriktioner beträffande vilka fordon som för köras där.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett säkerhetssystem som förbättrar säkerheten för ett fordon och underlättar kömingen för fordonsföraren.

Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syften åstadkommes med uppfinningen definierad av det oberoende patentkravet.

Föredragna utföringsformer definieras av de beroende patentkraven.

Uppfinningen omfattar således ett säkerhetssystem för ett fordon och omfattar en positionsbestärrmingsenhet anpassad att bestämma nuvarande position för fordonet och generera en positionssignal i beroende därav som innehåller information om positionen för fordonet. Säkerhetssystemet omfattar vidare en tillgänglighetsenhet omfattande en eller flera detektorenheter anpassade att detektera och identifiera objekt i fordonets omgivning och generera omgivningsdata, en rninnesenhet innehållande kartdata och övrig inmatad data. Nämnda tillgänglighetsenhet är anpassad att generera en tillgänglighetssignal innehållande information baserad på nämnda omgivningsdata, kartdata och övrig data, där tillgänglighetssignalen anger om fordonet får framföras eller inte längs en väg.

Tillgänglighetssignalen och positionssignalen påförs en utvärderingsanordning anpassad att bestämma tillgängligheten för fordonet i nuvarande position och de färdvägar som är 10 15 20 25 30 535 193 4 valbara baserat på informationen i tillgänglighetssignalen, och att generera en utvärderingssignal indikerande tillgängligheten för fordonet längs de valbara färdvägarna.

Utvärderingssignalen påförs, enligt en föredragen utföringsform, en jämförelseenhet där denna jämförs med ett antal dynamiska kriterier relaterade till fordonet, nuvarande position och de valbara färdvägama, och en vamingssignal genereras i beroende av denna jämförelse. Vamingssignalen kan dels vara en signal avsedd att uppmärksamma föraren på att fordonet befinner sig på väg mot exempelvis ett hinder och signalen kan då vara en visuell, en audiell eller en haptisk signal, och dels kan varningssignalen generera aktiva åtgärder såsom väjning eller bromsning av fordonet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfmning sker en indikering till föraren genom ett motstånd i ratten vilket hindrar ett fordon från att köra in på vägar där de inte är tillåtna att köra. Vilka vägar som bedöms som tillåtna eller inte kan ske utifrån lagstyrda bestämmelser för vägen, men man kan även tänka sig att fordonsägaren eller åkeriet kan programmera var fordonet får köra eller inte.

Med hjälp av kartdata, igenkänning av skyltar, infrastruktur till fordonskommunikation eller på annat sätt, kan fordonet få reda på, enligt uppfinningen, var det får köra eller inte får köra. Om föraren trots detta försöker köra in på en väg där fordonet inte får framföras kommer föraren exempelvis att känna ett motstånd i ratten som eventuellt tillsammans med ljud, ljus eller haptiska signaler, uppmärksammar föraren på förbudet. Motståndet i ratten kan variera mellan olika utförandeformer från att bara informera föraren, till att verkligen hindra fordonets framfart i den förbjudna riktningen.

Om fordonets framfart fram till den förbjudna infarten är av sådan karaktär att en avvikande manöver till en alternativ väg skulle försvåras, eller om systemet bedömer sannolikheten att föraren skall välja den förbjudna vägen är högre än ett gränsvärde, så kan ett ingrepp och/eller en varning genereras före korsningen. Gränsvärdet kan variera mellan 0- 100% vilket innebär att de inledande åtgärdema då gränsvärdet är lågt endast avser till exempel en ljus- eller ljudindikering medan, vid ett högt gränsvärde, mera aktiva åtgärder, som till exempel automatisk bromsning av fordonet sker. 10 15 20 25 30 535 193 En av fördelarna med föreliggande uppfinning är att föraren får hjälp med att hålla reda på var fordonet får eller inte får framföras, vilket ibland kan behövas eftersom en buss/lastbilschaufför har mycket att hålla reda på, särskilt om man är oerfaren.

Olycksrisken och därmed påföljande förluster av människoliv, mänskligt lidande och ekonomiska skador minskas. Även om ingen olycka inträffar kan tunga fordon skada vägen, miljön och hälsan för de boende inom känsliga områden.

Kort ritningsbeskrivníng Figur 1 visar ett schematiskt blockdiagram illustrerande föreliggande uppfinning.

Figur 2 illustrerar schematiskt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsforrner av uppfinningen Med hänvisning till de bifogade figurema kommer uppfinningen nu att beskrivas mera i detalj, med början med hänvisning till figur 1.

Föreliggande uppfinning omfattar ett säkerhetssystem 2 för ett fordon, till exempel en lastbil, en buss eller en personbil, omfattande en positionsbestämningsenhet 4 anpassad att bestämma nuvarande position för fordonet och generera en positionssignal 6 i beroende därav som innehåller information om nuvarande position för fordonet. i Positionsbestärrmingsenheten 6 är företrädesvis en GPS-enhet som mottar signaler från ett antal satelliter och baserar positionsbestämningen på innehållet i dessa signaler. Genom upprepade positionsbestämningar fås även en rörelseriktning för fordonet genom dessa mätningar.

Säkerhetssystemet 2 omfattar vidare en tillgänglighetsenhet 8 omfattande en eller flera detektorenheter 10 anpassade att detektera och identifiera objekt i fordonets omgivning och generera omgivningsdata. Dessa detektorenheter 10 kan till exempel vara olika enheter för visuell avsökning av omgivningen, t.ex. kameror anpassade att känna igen olika symboler och föremål i omgivningen, såsom vägskyltar. Detektorenheten 10 kan även omfatta olika radarsystem. 10 15 20 25 30 535 193 I tillgänglighetsenheten 8 finns även en rninnesenhet 12 innehållande kartdata och övrig inmatad data. Kartdatan innefattar detaljerad information om vägnätet, t.ex. uppgifter om fri höjd under broar, tillgänglighet för tunga fordon, etc. Kartdatan är dynamisk och kan uppdateras kontinuerligt. Övrig inmatad data kan vara relaterad till fordonet, och avse till exempel fordonets höjd, längd och vikt.

Tillgänglighetsenheten 8 är anpassad att generera en tillgänglighetssignal 14 innehållande information baserad på nämnda omgivningsdata, kartdata och övrig data, som anger om fordonet får framföras eller inte längs en väg. Tillgänglighetssignalen 14 ger således en komplett information över ett område av en karta beträffande vilka vägar fordonet har tillgång till. Området omfattar naturligtvis nuvarande position för fordonet och kan exempelvis avse en större region, t.ex. hela Sverige.

T illgänglighetssignalen 14 och positionssignalen 6 är anpassade att påföras en utvärderingsanordning 16 anpassad att bestämma tillgängligheten för fordonet i nuvarande position och för framtida valbara färdvägar baserat på informationen i tillgänglighetssignalen 14, och att generera en utvärderingssignal 18 för de valbara fardvägarna indikerande tillgängligheten för fordonet längs nämnda valbara färdvägar.

Detta sker exempelvis genom att identiflera nuvarande position i kartan och utvärdera om fordonet får framföras på de framtida valbara vägarna. De valbara färdvägama kan utgöras av de vägar som ligger inom en horisont av upp till en kilometer framför fordonet.

Utvärderingssignalen 18 innehåller exempelvis information om fordonets avstånd till ett eventuellt hinder längs de valbara färdvägarna.

Enligt en alternativ utföringsform kan utvärderingen av om en färdväg är valbar även ske genom att utnyttja detekterad omgivningsdata, till exempel identifierade skyltar som exempelvis anger om fordonet får framföras längs en vald väg och baserat på denna information generera utvärderingssignalen 18.

Enligt en föredragen utföringsform påförs utvärderingssignalen 18 en jämförelseenhet 20 där utvärderingssignalen 18 jämförs med ett antal dynamiska kriterier 22 relaterade till 10 15 20 25 30 535 193 7 fordonet, nuvarande position och de valbara färdvägarna, och en varningssignal 24 genereras i beroende av denna jämförelse, där varningssignalen 24 innefattar vamingsåtgärder relaterade till de dynamiska kriterierna 22.

De dynamiska kriterierna 22 omfattar bland annat respektive sannolikhet att föraren väljer en specifik färdväg bland de olika valbara färdvägarna där de olika sannolikhetema är baserade på en eller flera av förarens körbeteende, fordonets hastighet, användning av blinkers. Naturligtvis kan flera parametrar användas vid bestämning av dessa sannolikheter, t.ex. fordonets tyngd och storlek.

Sannolikheten anges i form av ett värde s mellan 0 och 1, företrädesvis i steg om 0.1. Vid låg sannolikhet har s värden mindre än 0.2 och vid hög sannolikhet har s värden större än 0.8.

I ett exempel närmar sig ett fordon en korsning och har aktiverat vänster blinkers. I detta exempel sätts sannolikheten som hög att fordonet kommer att svängar till vänster i korsningen, och sannolikhetema som låg att någon av de andra vägarna väljs.

I ett annat exempel närmar sig ett fordon en korsning med hög hastighet, dvs. har inte saktat in. Då sätts sannolikheten som hög att fordonet kommer att fortsätta rakt fram genom korsningen.

Varningssignalen 24 kan vara en visuell, audiell eller haptisk signal. Om en haptisk signal används kan den exempelvis vara anpassad att påverka fordonets ratt för att indikera för föraren att en vald färdväg ej är tillgänglig. Detta kan ske genom att påföra ratten ett motriktat moment som gör det trögare att svänga in på en ej tillgänglig färdväg.

Enligt ytterligare en utföringsform kan varningssignalen 24 vara anpassad att påverka fordonets bromsar för att förhindra att fordonet fortsätter längs en vald färdväg som ej är tillgänglig.

Enligt en annan utföringsform kan varningssignalen 24 vara anpassad att påverka fordonets ratt för att förhindra att fordonet fortsätter längs en vald färdväg som ej är tillgänglig. Naturligtvis är det också möjligt att kombinera påverkan av fordonets bromsar 10 15 20 25 30 535 'I 93M 8 och ratt, och att kombinera avgivandet av visuella, audiella eller haptiska signaler med mera aktiva åtgärder såsom väjning och/eller bromsning.

Sammanfattningsvis så är åtgärderna relaterade till fordonet och nuvarande position och valbara fardvägar och kan exempelvis bero av avståndet till ett hinder på sådant sätt att olika avstånd till hindret har en samhörande vamingsåtgärd.

Utvärderingssignalen innehåller exempelvis information om fordonets avstånd till ett eventuellt hinder längs en vald färdväg. Kriteiiema kan i ett sådant fall innehålla olika gränsvärden för avståndet till ett hinder vilket illustreras i figur 2 som visar ett fordon L körande längs en väg åt höger. En bit framför fordonet finns ett hinder, till exempel i form av en bro B med en fri höjd som inte medger att fordonet kan passera. Om avståndet är kortare än ett förutbestämt första avstånd, markerat med I i figuren, genereras en varningssignal i form av en visuell, audiativ eller haptisk signal för att uppmärksamma föraren att fordonet inte kan framföras längs vägen. Om föraren trots varningen fortsätter och sedan passerar ett förutbestämt andra avstånd, markerat med II i figuren, där det andra avståndet är kortare än det första avståndet, är varningssignalen anpassad att påverka fordonets bromsar och/eller ratt för att förhindra att fordonet fortsätter längs nuvarande färdväg.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan-beskrivna föredragna utföringsformer.

Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. Ovan utföringsformer skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfång vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Hänvisningsbeteckningar 2 säkerhetssystem 4 positionsbestämningsenhet 6 positionssignal 8 tillgänglighetsenhet 10 detektorenhet 12 14 16 18 20 22 24 535 193 minnesenhet tillgänglighetssignal utvärderingsanordning utvärdeñngssignal jämförelseenhet kriterier vamingssignal

Claims (10)

10 15 20 25 30 535 193 10 Patentkrav

1. Säkerhetssystem (2) för ett fordon omfattande en positionsbestämningsenhet (4) anpassad att bestämma nuvarande position för fordonet och generera en positionssignal (6) i beroende därav som innehåller information om fordonets nuvarande position, där positionsbestämningsenheten (4) är en GPS-enhet, k ä n n e t e c k n a d a v att säkerhetssystemet (2) vidare omfattar en tillgänglighetsenhet (8) omfattande en eller flera detektorenheter (10) anpassade att detektera och identifiera objekt i fordonets omgivning och generera omgivningsdata, och en minnesenhet (12) innehållande kartdata och övrig inmatad data avseende fordonets höjd, längd och vikt, nämnda tillgänglighetsenhet (8) är anpassad att generera en tillgänglighetssignal (14) innehållande information baserad på nämnda omgivningsdata, kartdata och övrig data, som anger tillgängligheten för fordonet längs en väg, nämnda tillgänglighetssignal (14) och positionssignal (6) är anpassade att påföras en utvärderingsanordning (16) anpassad att bestämma tillgängligheten för fordonet i nuvarande position och för framtida valbara färdvägar baserat på informationen i tillgänglighetssigrlalen (14), och att generera en utvärderingssignal (18) för de valbara färdvägarna indikerande tillgängligheten för fordonet längs nämnda valbara färdvägar, varvid nänmda utvärderíngssignal (18) är anpassad att påfóras en järnförelseenhet (20) där utvärderingssignalen (18) jämförs med ett antal dynamiska kriterier (22) relaterade till fordonet, nuvarande position och de valbara färdvägarna, och en varningssignal (24) genereras i beroende av denna jäinfórelse..

2. Säkerhetssystem enligt krav 1, varvid nämnda dynamiska kriterier ornfattar bland annat respektive sarmolikhet att föraren väljer en specifik färdväg bland de olika valbara färdvägarna.

3. Säkerhetssystem enligt krav 2, varvid nämnda sannolikheter är baserade på en eller flera av förarens körbeteende, fordonets hastighet, användning av blinkers.

4. Säkerhetssystem enligt något av krav 1-3, varvid vamingssignalen (24) innefattar vaniingsâtgärder relaterade till nämnda dynamiska kriterier. 10 15 20 25 535 193 ll

5. Säkerhetssystem enligt krav 4, varvid nämnda varningsåtgärder beror av avståndet till ett hinder på sådant sätt att olika avstånd till hindret har en samhörande varningsåtgärd.

6. Säkerhetssystem enligt något av kraven l-5, varvid varningssignalen (24) är anpassad att påverka fordonets ratt för att indikera för föraren att en vald färdväg ej är tillgänglig.

7. Säkerhetssystem enligt något av kraven 1-6, varvid varningssignalen (24) är anpassad att påverka fordonets ratt för att förhindra att fordonet fortsätter längs en vald färdväg som ej är tillgänglig.

8. Säkerhetssystem enligt något av kraven 1-7, varvid varningssignalen (24) är anpassad att påverka fordonets bromsar för att förhindra att fordonet fortsätter längs en vald färdväg som ej är tillgänglig.

9. Säkerhetssystem enligt något av föregående krav, varvid nämnda en eller flera detektorenheter (10) omfattar en kamera anpassad för igenkänning av vägskyltar.

10. Säkerhetssystem enligt något av föregående krav, varvid utvärderingssignalen (18) innehåller information om fordonets avstånd till ett eventuellt hinder längs de valbara fárdvägarna. l l. Säkerhetssystem enligt något av kraven 1-10, varvid varningssignalen är en visuell, auditiv eller haptisk signal.