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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugsysteme und insbesondere Systeme und Verfahren, die einem Fahrer eines Fahrzeugs beim Lenken des Fahrzeugs helfen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Automobile und andere Fahrzeuge stellen einen erheblichen Teil des Transports für gewerbliche, behördliche und private Einrichtungen bereit. Der Vorgang des Fahrens eines Fahrzeugs beinhaltet die Aufrechterhaltung eines ständigen Situationsbewusstseins eines Fahrers des Fahrzeugs. Der Fahrer muss sich Objekten in der Nähe des Fahrzeugs sowie einer eventuellen Notwendigkeit, das Fahrzeug zu lenken oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ändern, bewusst sein. Durch das Bereitstellen von Feedback an den Fahrer eines Fahrzeugs in Bezug auf einen oder mehrere dieser Aspekte des Fahrens des Fahrzeugs und die Verbesserung des Situationsbewusstseins des Fahrers kann daher die Wahrscheinlichkeit von Unfällen und potenziellen Verletzungen von Fahrzeuginsassen verringert werden.
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Figurenliste
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Nicht einschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei sich in den unterschiedlichen Figuren gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen, es sei denn, es wird etwas anderes angegeben.
- 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugsteuerungssystems veranschaulicht, das ein Lenkempfehlungssystem beinhaltet.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Erkennungslenkempfehlungssystems veranschaulicht.
- 3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Fahrzeuglenkrads, das einem Fahrer des Fahrzeugs Lenkhinweise bereitstellt.
- 4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Fahrersitzes, wobei der Fahrersitz dazu konfiguriert ist, einem Fahrer eines Fahrzeugs Vibrationsfeedback bereitzustellen.
- 5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Bereitstellen von Lenkhinweisen an einen Fahrer eines Fahrzeugs.
- 6 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Bereitstellen von Beschleunigungs- oder Verzögerungshinweisen an einen Fahrer eines Fahrzeugs.
- 7A und 7B veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Verbesserung des Situationsbewusstseins eines Fahrers eines Fahrzeugs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Offenbarung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen spezifische Umsetzungen, in denen die Offenbarung durchgeführt werden kann, zur Veranschaulichung dargestellt werden. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen verwendet werden können und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten kann, doch es muss nicht notwendigerweise jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten. Darüber hinaus beziehen sich derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Ferner sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, es im Bereich des Fachwissens des Fachmanns liegt, ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen zu bewirken, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht.
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Umsetzungen der hierin offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können einen Spezial- oder Universalcomputer umfassen oder verwenden, der Computerhardware beinhaltet, wie etwa zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und einen oder mehrere Systemspeicher, wie hierin erörtert. Umsetzungen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung können zudem physische und andere computerlesbare Medien zum Transportieren oder Speichern von computerausführbaren Anweisungen und/oder Datenstrukturen beinhalten. Bei derartigen computerlesbaren Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch ein Universal- oder Spezialcomputersystem zugegriffen werden kann. Bei computerlesbaren Medien, auf denen computerausführbare Anweisungen gespeichert werden, handelt es sich um Computerspeichermedien (-vorrichtungen). Bei computerlesbaren Medien, die computerausführbare Anweisungen transportieren, handelt es sich um Übertragungsmedien. Daher können Umsetzungen der Offenbarung beispielsweise und nicht einschränkend zumindest zwei deutlich unterschiedliche Arten von computerlesbaren Medien umfassen: Computerspeichermedien (-vorrichtungen) und Übertragungsmedien.
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Computerspeichermedien (-vorrichtungen) beinhalten RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Festkörperlaufwerke (Solid State Drives - SSDs) (z. B. basierend auf RAM), Flash-Speicher, Phasenänderungsspeicher (Phase-Change Memory - PCM), andere Speicherarten, andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium, das verwendet werden kann, um die gewünschten Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern, und auf das durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann.
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Eine Umsetzung der hierin offenbarten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren kann über ein Computernetzwerk kommunizieren. Ein „Netzwerk“ ist als eine oder mehrere Datenverbindungen definiert, die den Transport elektronischer Daten zwischen Computersystemen und/oder Modulen und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. Wenn Informationen über ein Netzwerk oder eine andere (entweder festverdrahtete, drahtlose oder eine Kombination aus festverdrahteter oder drahtloser) Kommunikationsverbindung an einen Computer übertragen oder diesem bereitgestellt werden, sieht der Computer die Verbindung korrekt als Übertragungsmedium an. Übertragungsmedien können ein Netzwerk und/oder Datenverbindungen beinhalten, die dazu verwendet werden können, gewünschte Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu transportieren, und auf die durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann. Kombinationen aus dem Vorstehenden sollten ebenfalls im Schutzumfang computerlesbarer Medien eingeschlossen sein.
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Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die bei Ausführung an einem Prozessor einen Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen durchzuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können beispielsweise Binärdateien, Zwischenformatanweisungen, wie etwa Assemblersprache, oder sogar Quellcode sein. Obwohl der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben ist, versteht es sich, dass der in den beigefügten Patentansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die hierin beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen sind vielmehr als beispielhafte Formen der Umsetzung der Patentansprüche offenbart.
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Für den Fachmann versteht es sich, dass die Offenbarung in Netzwerkcomputerumgebungen mithilfe vieler Arten von Computersystemkonfigurationen angewendet werden kann, die einen Armaturenbrett-Fahrzeugcomputer, PCs, Desktop-Computer, Laptops, Nachrichtenprozessoren, Handgeräte, Multiprozessorsysteme, Unterhaltungselektronik auf Mikroprozessorbasis oder programmierbare Unterhaltungselektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputer, Großcomputer, Mobiltelefone, PDAs, Tablets, Pager, Router, Switches, verschiedene Speichervorrichtungen und dergleichen beinhalten. Die Offenbarung kann zudem in Umgebungen mit verteilten Systemen angewendet werden, in denen sowohl lokale Computersysteme als auch entfernte Computersysteme, die durch ein Netzwerk (entweder durch festverdrahtete Datenverbindungen, drahtlose Datenverbindungen oder durch eine Kombination aus festverdrahteten und drahtlosen Datenverbindungen) verbunden sind, Aufgaben ausführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in lokalen Speichervorrichtungen als auch in Fernspeichervorrichtungen befinden.
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Ferner können die hier beschriebenen Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren der Folgenden ausgeführt werden: Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten. Beispielsweise können eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) dazu programmiert sein, eines bzw. einen oder mehrere der hier beschriebenen Systeme und Vorgänge auszuführen. Einige Ausdrücke werden in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, um auf bestimmte Systemkomponenten Bezug zu nehmen. Der Fachmann wird erkennen, dass auf Komponenten durch unterschiedliche Bezeichnungen Bezug genommen werden kann. In dieser Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich dem Namen nach unterscheiden, nicht jedoch von der Funktion her.
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Es ist anzumerken, dass die hierin erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, - Software, -firmware oder eine beliebige Kombination davon umfassen können, um zumindest einen Teil ihrer Funktionen durchzuführen. Ein Sensor kann zum Beispiel einen Computercode beinhalten, der dazu konfiguriert ist, in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und kann eine Hardware-Logikschaltung/elektrische Schaltung beinhalten, die durch den Computercode gesteuert wird. Diese beispielhaften Vorrichtungen sind hier zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt und nicht als einschränkend gedacht. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in weiteren Arten von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie es dem einschlägigen Fachmann bekannt ist.
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Zumindest einige Ausführungsformen der Offenbarung werden Computerprogrammprodukten zugeführt, die eine derartige Logik (z. B. in Form von Software) umfassen, die auf einem beliebigen computernutzbaren Medium gespeichert ist. Derartige Software veranlasst bei Ausführung in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen eine Vorrichtung dazu, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugsteuerungssystems 100 veranschaulicht, das ein Lenkempfehlungssystem 104 beinhaltet. Ein automatisiertes Fahr-/Assistenzsystem 102 kann verwendet werden, um den Betrieb eines Fahrzeugs zu automatisieren oder zu steuern oder einen menschlichen Fahrer zu unterstützen. Beispielsweise kann das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 eines oder mehrere von der Bremsung, der Lenkung, der Spannung des Sicherheitsgurts, der Beschleunigung, den Leuchten, den Warnmeldungen, den Fahrerbenachrichtigungen, dem Radio, den Fahrzeugschlössern oder beliebigen anderen Hilfssystemen des Fahrzeugs steuern. In einem anderen Beispiel ist das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 unter Umständen nicht in der Lage, eine Steuerung des Fahrens (z. B. der Lenkung, Beschleunigung oder Bremsung) bereitzustellen, kann jedoch Benachrichtigungen und Warnmeldungen bereitstellen, um einen menschlichen Fahrer beim sicheren Fahren zu unterstützen. Ein Fahrzeugsteuersystem 100 beinhaltet ein Lenkempfehlungssystem 104, das mit verschiedenen Komponenten im Fahrzeugsteuersystem 100 interagiert, um eine/n oder mehrere Hinweise, Warnmeldungen oder Empfehlungen an einen Fahrer des Fahrzeugs bereitzustellen, wobei diese Hinweise, Warnmeldungen oder Empfehlungen eine/n oder mehrere von Lenkänderungsempfehlungen, Lenkhinweise, Beschleunigungshinweise, Verzögerungshinweise oder Situationsbewusstseinswarnmeldungen beinhalten können. Das Lenkempfehlungssystem 104 stellt diese Hinweise, Warnmeldungen oder Empfehlungen an einen Fahrer des Fahrzeugs durch ein Fahrzeuglenkrad 126 oder einen Fahrersitz 128 bereit. Obwohl das Lenkempfehlungssystem 104 in 1 als eine separate Komponente gezeigt ist, kann das Lenkempfehlungssystem 104 in alternativen Ausführungsformen in das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 oder eine beliebige andere Fahrzeugkomponente integriert sein.
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Das Fahrzeugsteuersystem 100 beinhaltet außerdem ein/e oder mehrere Sensorsysteme/- vorrichtungen zum Erfassen eines Vorhandenseins nahegelegener Objekte oder zum Bestimmen eines Orts eines Stammfahrzeugs (z. B. eines Fahrzeugs, welches das Fahrzeugsteuersystem 100 beinhaltet). Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann zum Beispiel Radarsysteme 106, ein oder mehrere LIDAR-Systeme 108, ein oder mehrere Kamerasysteme 110, ein globales Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System - GPS) 112 und/oder Ultraschallsysteme 114 beinhalten. Die einen oder mehreren Kamerasysteme 110 können eine nach hinten gerichtete Kamera, die am Fahrzeug (z. B. einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs) angebracht ist, eine nach vorn gerichtete Kamera und eine zur Seite gerichtete Kamera beinhalten. Die Kamerasysteme 110 können außerdem eine oder mehrere Innenkameras beinhalten, die Bilder von Fahrgästen und anderen Objekten innerhalb des Fahrzeugs aufnehmen. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann einen Datenspeicher 116 zum Speichern relevanter oder nützlicher Daten zur Navigation und Sicherheit beinhalten, wie etwa Kartendaten, Fahrverlauf oder sonstige Daten. Darüber hinaus kann die Datenspeichereinrichtung 116 Informationen in Bezug auf Eis oder Schnee speichern, das/der vorher vom aktuellen Fahrzeug erkannt oder von anderen Fahrzeugen gemeldet wurde. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann zudem einen Sendeempfänger 118 zur drahtlosen Kommunikation mit einem mobilen oder drahtlosen Netz, anderen Fahrzeugen, Infrastruktur oder einem beliebigen anderen Kommunikationssystem beinhalten.
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Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann Fahrzeugsteuerungsaktoren 120 beinhalten, um verschiedene Aspekte des Fahrens des Fahrzeugs zu steuern, wie etwa Elektromotoren, Schalter oder andere Aktoren, um die Bremsung, Beschleunigung, Lenkung, Spannung des Sicherheitsgurts, Türschlösser oder dergleichen zu steuern. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann außerdem eine(n) oder mehrere Anzeigen 122, Lautsprecher 124 oder andere Vorrichtungen beinhalten, sodass einem menschlichen Fahrer oder Fahrgast Benachrichtigungen bereitgestellt werden können. Eine Anzeige 122 kann eine Frontanzeige, eine Anzeige oder eine Angabe am Armaturenbrett, einen Bildschirm oder eine beliebige andere visuelle Angabe beinhalten, die von einem Fahrer oder einem Fahrgast eines Fahrzeugs gesehen werden kann. Die Lautsprecher 124 können einen oder mehrere Lautsprecher eines Soundsystems eines Fahrzeugs beinhalten oder können einen für die Fahrer- oder Fahrgastbenachrichtigung vorgesehenen Lautsprecher beinhalten. Es können Mikrofone 130 beinhaltet sein, um Audiosignale der Umgebung rund um das Fahrzeug zu erfassen, um zum Beispiel Geräusche, die mit Menschen, Tieren, Rettungsfahrzeugen (Martinshörner) usw. assoziiert sind, rund um das Fahrzeug zu erkennen.
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Es versteht sich, dass die Ausführungsform aus 1 lediglich als Beispiel dient. Andere Ausführungsformen können weniger oder zusätzliche Komponenten beinhalten, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Des Weiteren können veranschaulichte Komponenten ohne Einschränkung kombiniert oder in andere Komponenten eingeschlossen werden.
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In einer Ausführungsform ist das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 dazu konfiguriert, das Fahren oder Navigieren eines Stammfahrzeugs zu steuern. Beispielsweise kann das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 die Fahrzeugsteueraktoren 120 steuern, um einen Weg auf einer Straße, einem Parkplatz, einer Einfahrt oder an einem anderen Ort zu fahren. Beispielsweise kann das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 einen Weg auf Grundlage von durch eine beliebige der Komponenten 106-118 bereitgestellten Informationen oder Wahrnehmungsdaten bestimmen. Ein Weg kann außerdem auf Grundlage einer Route bestimmt werden, durch die das Fahrzeug um eine herannahende Eis- oder Schneefläche auf der Straße herum manövriert wird. Die Sensorsysteme/-vorrichtungen 106-110 und 114 können verwendet werden, um Echtzeitsensordaten zu erhalten, sodass das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 in Echtzeit einen Fahrer unterstützen oder ein Fahrzeug fahren kann.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Lenkempfehlungssystems 104 veranschaulicht. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Lenkempfehlungssystem 104 einen Kommunikationsmanager 202, einen Prozessor 204 und einen Speicher 206. Der Kommunikationsmanager 202 ermöglicht, dass das Lenkempfehlungssystem 104 mit anderen Systemen kommuniziert, wie etwa einem automatisierten Fahr-/Assistenzsystem 102. Der Prozessor 204 führt verschiedene Anweisungen aus, um die Funktionalität umzusetzen, die von dem Lenkempfehlungssystem 104 wie hierin erörtert bereitgestellt wird. Der Speicher 206 speichert diese Anweisungen sowie andere Daten, die von dem Prozessor 204 und anderen Modulen und Komponenten verwendet werden, die in dem Lenkempfehlungssystem 104 enthalten sind.
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Zusätzlich beinhaltet das Lenkempfehlungssystem 104 einen Lenkraddrehungssensor 208. Der Lenkraddrehungssensor 208 erfasst die Menge an Drehung des Fahrzeuglenkrads 126. Das Lenkempfehlungssystem 104 beinhaltet außerdem eine Lenkraddrehungssteuerung 210, wobei die Lenkraddrehungssteuerung 210 verwendet wird, um eine Lenkempfehlung an einen Fahrer des Fahrzeugs zu erzeugen, indem sie das Fahrzeuglenkrad 126 auf Grundlage der bestehenden Menge an Drehung des Fahrzeuglenkrads 126, wie sie vom Lenkraddrehungssensor 208 erfasst wird, physisch dreht.
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Das Lenkempfehlungssystem 104 beinhaltet auch eine Lenkradvibrationssteuerung 212, wobei die Lenkradvibrationssteuerung 212 einen oder mehrere Lenkhinweise für einen Fahrer des Fahrzeugs erzeugt, indem sie Vibrationen in verschiedenen Abschnitten des Fahrzeuglenkrads 126 erzeugt. Das Lenkempfehlungssystem 104 beinhaltet auch eine Fahrersitzvibrationssteuerung 214, wobei die Fahrersitzvibrationssteuerung 214 dazu konfiguriert ist, Vibrationen in verschiedenen Teilen des Fahrersitzes 128 zu erzeugen, um einen Fahrer des Fahrzeugs über das Vorhandensein eines oder mehrerer Objekte in der Nähe des Fahrzeugs zu informieren. Außerdem ist eine Lenkradlinearbewegungssteuerung 216 im Lenkempfehlungssystem 104 beinhaltet, wobei die Lenkradbewegungssteuerung 214 dazu konfiguriert ist, das Fahrzeuglenkrad 126 von einem Fahrer des Fahrzeugs weg oder zu ihm hin zu bewegen, als ein Mittel zum Bereitstellen von Beschleunigungs- bzw. Verzögerungshinweisen an den Fahrer eines Fahrzeugs.
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3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Fahrzeuglenkrads 300, das einem Fahrer des Fahrzeugs Lenkhinweise bereitstellt. In einigen Ausführungsformen ist das Fahrzeuglenkrad 300 das gleiche wie das Fahrzeuglenkrad 126. Das Fahrzeuglenkrad 300 kann so konfiguriert sein, dass es Eingaben vom Lenkempfehlungssystem 104 empfängt, wobei diese Eingaben Lenkhinweise sind, die einem Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen wird ein Lenkhinweis zum Linksabbiegen durch Erzeugen einer Vibration in einem linken Abschnitt 302 des Fahrzeuglenkrads 300 realisiert. Ebenso wird in einigen Ausführungsformen ein Lenkhinweis zum Rechtsabbiegen durch Erzeugen einer Vibration in einem rechten Abschnitt 304 des Fahrzeuglenkrads 300 realisiert. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere haptische Pads an der Handauflagefläche des Lenkrads unter der Lenkradoberfläche montiert. In alternativen Ausführungsformen kann eine beliebige andere Art von System oder Vorrichtung verwendet werden, um Vibrationen in verschiedenen Teilen des Lenkrads zu erzeugen.
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4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Fahrersitzes 400, wobei der Fahrersitz dazu konfiguriert ist, einem Fahrer eines Fahrzeugs Vibrationsfeedback bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen ist der Fahrersitz 400 der gleiche wie der Fahrersitz 128. Das Lenkempfehlungssystem 104 kann Vibrationen in einem oder mehreren Abschnitten des Fahrersitzes 400 auf Grundlage von Eingaben von einem oder mehreren Sensoren erzeugen, wie etwa Radarsystem(e) 106, Lidarsystem(e) 108 und Kamerasystem(e) 110, wobei die Eingaben von diesen Sensoren verwendet werden, um das Vorhandensein eines oder mehrerer Objekte in der Nähe des Fahrzeugs zu bestimmen. Insofern stellt die Kombination des Verarbeitens von Sensoreingaben durch das Lenkempfehlungssystem 104 und die entsprechende Erzeugung von Vibrationen durch das Lenkempfehlungssystem 104 in einem oder mehreren Abschnitten des Fahrersitzes 400 ein Situationsbewusstseinswarnmeldungssystem für einen Fahrer des Fahrzeugs dar, das dazu dient, einen Fahrer des Fahrzeugs vor Objekten zu warnen, die in der Nähe des Fahrzeugs vorhanden sind. In einigen Ausführungsformen erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 Vibrationen in einem hinteren Abschnitt 402 des Fahrersitzes 400, um einen Fahrer des Fahrzeugs vor einem Objekt zu warnen, das hinter dem Fahrzeug vorhanden ist. In anderen Ausführungsformen erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 Vibrationen in einem rechten Abschnitt 404 des Fahrersitzes 400, um einen Fahrer des Fahrzeugs vor einem Objekt zu warnen, das rechts vom Fahrzeug vorhanden ist. In weiteren Ausführungsformen erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 Vibrationen in einem linken Abschnitt 406 des Fahrersitzes 400, um einen Fahrer des Fahrzeugs vor einem Objekt zu warnen, das links vom Fahrzeug vorhanden ist. In weiteren Ausführungsformen erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 Vibrationen im hinteren Abschnitt 402, rechten Abschnitt 404 und linken Abschnitt 406 des Fahrersitzes 400, um einen Fahrer des Fahrzeugs vor einem Objekt zu warnen, das vor dem Fahrzeug vorhanden ist. Auf Grundlage dieser Warnmeldungen kann ein Fahrer des Fahrzeugs abwehrende Fahrmaßnahmen und/oder Ausweichmanöver ergreifen, um die Gefahr eines Unfalls oder einer Kollision zu minimieren.
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5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens 500 zum Bereitstellen von Lenkhinweisen an einen Fahrer eines Fahrzeugs. Bei 502 empfängt das Lenkempfehlungssystem 104 Eingaben von einem oder mehreren Sensoren, die in das Fahrzeug integriert (oder daran montiert) sind, wobei die Sensoren eines oder mehrere von Radarsystem(en) 106, Lidarsystem(en) 108 und Kamerasystem(en) 110 usw. beinhalten können. Bei 504 verarbeitet das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einem oder den mehreren Sensoren, um zu bestimmen, ob eine Lenkänderung nötig ist. Wenn keine Lenkänderung nötig ist, kehrt das Verfahren wieder zu 502 zurück. Andererseits kann das Lenkempfehlungssystem zum Beispiel das Vorhandensein eines Hindernisses, wie etwa Fremdkörper auf der Straße in der Bahn des Fahrzeugs, erkennen und bestimmen, dass es am besten wäre, um dieses Hindernis herum zu lenken. In diesem Fall geht das Verfahren zu 506 über, wo eine zusätzliche Verarbeitung durch das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, ob nach rechts oder links gelenkt werden soll. Wenn das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, dass sich ein Lenken nach rechts empfiehlt, geht das Verfahren zu 510 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 eine Lenkempfehlung, nach rechts zu lenken, an einen Fahrer des Fahrzeugs erzeugt, indem es das Fahrzeuglenkrad 126 physisch in eine Richtung im Uhrzeigersinn dreht. In einigen Ausführungsformen dreht (z. B. stupst) das System das Lenkrad in die Richtung im Uhrzeigersinn, dreht das Lenkrad jedoch nicht um die vollständige nötige Menge. Somit muss der Fahrer auch eine Drehkraft an das Lenkrad bereitstellen, um das notwendige Lenken vollständig auszuführen. Bei 514 erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 außerdem eine oder mehrere Vibrationen im rechten Abschnitt 304 des Lenkrads 126 (oder 300) als einen zusätzlichen haptischen Lenkhinweis für einen Fahrer des Fahrzeugs. Das Verfahren geht dann zu A über, wo es wieder zu 502 zurückkehrt.
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Wieder zurückkehrend zu 506, wenn das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, dass sich ein Lenken nach links empfiehlt, geht das Verfahren zu 508 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 eine Lenkempfehlung, nach links zu lenken, an einen Fahrer des Fahrzeugs erzeugt, indem es das Fahrzeuglenkrad 126 physisch in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht (z. B. stupst). Bei 512 erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 außerdem eine oder mehrere Vibrationen im linken Abschnitt 302 des Fahrzeuglenkrads 126 (oder 300) als einen zusätzlichen haptischen Lenkhinweis für einen Fahrer des Fahrzeugs. Das Verfahren geht dann zu A über, wo es wieder zu 502 zurückkehrt.
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In einigen Ausführungsformen, wenn das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, dass keine Lenkempfehlung erzeugt werden muss, kann das Lenkrad 126 zum Beispiel über Fahrzeugsteueraktoren 120 so konfiguriert sein, dass eine größere physische Anstrengung von einem Fahrer des Fahrzeugs erforderlich ist, um das Fahrzeuglenkrad 126 zu drehen. Dadurch erhält das System ein zusätzliches Maß an Sicherheit, da sichergestellt wird, dass die Wahrscheinlichkeit von unbeabsichtigten Lenkänderungen durch einen Fahrer des Fahrzeugs minimiert wird. Wenn andererseits eine Lenkänderung durch das Lenkempfehlungssystem 104 empfohlen wird, kann die Anstrengung, die von einem Fahrer des Fahrzeugs erforderlich ist, um das Fahrzeuglenkrad 126 zu drehen, verringert werden, sodass eine mühelose Änderung der Richtung der Fahrzeugbewegung durch den Fahrer ermöglicht wird, die ferner durch die physische Drehung (z. B. Anstupsen) des Fahrzeuglenkrads 126, wie durch das Lenkempfehlungssystem 104 bereitgestellt, noch verstärkt wird. Dieses variable Lenkanstrengungsschema kann auch mit manuellen Richtungsänderungen, wie etwa Spurwechseln, assoziiert sein. Wenn zum Beispiel das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 und/oder Lenkempfehlungssystem 104 erkennt, dass ein Blinker gesetzt ist, um die Spur zu wechseln oder abzubiegen, kann die von einem Fahrer des Fahrzeugs erforderliche Lenkanstrengung vorübergehend verringert werden, bis der Spurwechsel oder die Abbiegung abgeschlossen ist, wonach die relative Steifigkeit, die mit dem Drehen des Fahrzeuglenkrads 126 assoziiert ist, automatisch durch das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 und/oder Lenkempfehlungssystem 104 erhöht werden kann. Ferner kann die erforderliche variable Lenkanstrengung auch gemäß der Notwendigkeit, einer Kurve in der Straße zu folgen, angepasst werden, wobei die Anstrengung, die von einem Fahrer eines Fahrzeugs erforderlich ist, um das Fahrzeuglenkrad 126 zu drehen, einen niedrigeren Wert innerhalb eines bestimmten Drehintervalls annehmen kann. Außerdem kann das Lenkempfehlungssystem 104 weiter iterativ Lenkhinweise an einen Fahrer des Fahrzeugs bereitstellen, indem es laufende Drehungen des Fahrzeuglenkrads 126 bereitstellt, wenn das Verfahren 500 bestimmt, dass ein Fahrer des Fahrzeugs keine ausreichende Lenkanstrengung aufwendet. Dieser Aspekt ist im Feedbackschlaufen-Ablaufdiagramm ersichtlich, wo das Verfahren von A zu 502 zurückkehrt und die Lenkanstrengung eines Fahrers des Fahrzeugs kontinuierlich bewertet. Nachdem eine Lenkänderung abgeschlossen ist, kann das Lenkempfehlungssystem 104 das Fahrzeuglenkrad 126 physisch wieder zurück in seine Ausgangsposition, die der Fahrzeugbewegung entlang einer geraden Linie entspricht, drehen.
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In einigen Ausführungsformen können die Vibrationen, die im Fahrzeuglenkrad 126 erzeugt werden, auch qualitativ variiert werden, um unterschiedlichen Arten von Lenkszenarien gerecht zu werden. Zum Beispiel kann ein mit einem Spurwechsel assoziierter Lenkhinweis als zwei leichte Vibrationen im entsprechenden Abschnitt (links oder rechts, abhängig von der gewünschten Richtung) des Fahrzeuglenkrads 126 umgesetzt sein. Oder, wenn eine Abbiegung nötig ist (wie zum Beispiel durch das GPS 112 bestimmt), kann das Lenkempfehlungssystem 104 einen Lenkhinweis erzeugen, der zwei starke Vibrationen im entsprechenden Abschnitt (links oder rechts, abhängig von der gewünschten Richtung) des Fahrzeuglenkrads 126 umfasst. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel eine Kurve durchfährt, kann das Lenkempfehlungssystem 104 eine einzelne Vibration im entsprechenden Abschnitt (links oder rechts, abhängig von der gewünschten Richtung) des Fahrzeuglenkrads 126 erzeugen.
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6 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens 600 zum Bereitstellen von Beschleunigungs- oder Verzögerungshinweisen an einen Fahrer eines Fahrzeugs. Bei 602 empfängt das Lenkempfehlungssystem 104 Eingaben von einem oder mehreren Sensoren, die in das Fahrzeug integriert (oder daran montiert) sind, wobei die Sensoren eines oder mehrere von Radarsystem(en) 106, Lidarsystem(en) 108 und Kamerasystem(en) 110 usw. beinhalten können. Bei 604 verarbeitet das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einem oder den mehreren Sensoren, um zu bestimmen, ob eine Fahrzeugbeschleunigung nötig ist. Wenn eine Fahrzeugbeschleunigung nötig ist, geht das Verfahren zu 606 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 einen Beschleunigungshinweis für einen Fahrer des Fahrzeugs erzeugt, indem es das Fahrzeuglenkrad 126 aus einer Grundposition in eine Richtung von einem Fahrer des Fahrzeugs weg bewegt, wonach das Verfahren wieder zu 602 zurückkehrt, wo es weiter Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren empfängt. In einigen Ausführungsformen wird das Fahrzeuglenkrad 126 von dem Fahrer weg bewegt, indem die Lenksäule, an die das Lenkrad montiert ist, eingezogen wird. Der Beschleunigungshinweis ist im Wesentlichen ein Signal für einen Fahrer des Fahrzeugs, eine Beschleunigungseingabe an das Fahrzeug zu tätigen, zum Beispiel das Gaspedal herunterzudrücken oder eine Beschleunigungseingabe über eine Schaltwippe einer Geschwindigkeitsregelanlage bereitzustellen.
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Wieder zurückkehrend zu 604, wenn das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, dass keine Fahrzeugbeschleunigung nötig ist, so geht das Verfahren zu 608 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, ob eine Fahrzeugverzögerung nötig ist. Wenn keine Fahrzeugverzögerung nötig ist, kehrt das Verfahren wieder zu 602 zurück. Wenn jedoch eine Fahrzeugverzögerung nötig ist, geht das Verfahren zu 610 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 einen Verzögerungshinweis für einen Fahrer des Fahrzeugs erzeugt, indem es das Fahrzeuglenkrad 126 aus einer Grundposition in eine Richtung zu einem Fahrer des Fahrzeugs hin bewegt, wonach das Verfahren wieder zu 602 zurückkehrt, wo es weiter Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren empfängt. In einigen Ausführungsformen wird das Fahrzeuglenkrad 126 zum Fahrer hin bewegt, indem die Lenksäule, an die das Lenkrad montiert ist, ausgefahren wird. Der Verzögerungshinweis ist im Wesentlichen ein Signal für einen Fahrer des Fahrzeugs, eine Verzögerungseingabe an das Fahrzeug zu tätigen, zum Beispiel das Bremspedal herunterzudrücken oder eine Verzögerungseingabe über eine Schaltwippe einer Geschwindigkeitsregelanlage bereitzustellen. Wenn das Lenkempfehlungssystem 104 bestimmt, dass eine ausreichende Beschleunigungs- oder Verzögerungseingabe (wie nötig) getätigt wurde, bewegt das Lenkempfehlungssystem 104 das Fahrzeuglenkrad 126 wieder in seine Grundposition. In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrer eines Fahrzeugs über einen Klick oder eine andere Angabe aufmerksam gemacht werden, um darauf hinzuweisen, dass das Fahrzeuglenkrad 126 wieder in seine Grundposition zurückgekehrt ist.
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7A veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens 700 zur Verbesserung des Situationsbewusstseins eines Fahrers eines Fahrzeugs. Bei 702 empfängt das Lenkempfehlungssystem 104 Eingaben von einem oder mehreren Sensoren, die in das Fahrzeug integriert (oder daran montiert) sind, wobei die Sensoren eines oder mehrere von Radarsystem(en) 106, Lidarsystem(en) 108 und Kamerasystem(en) 110 usw. beinhalten können. Erkennungsverfahren zum Erkennen von Objekten rund um das Fahrzeug können auch Audioerkennungsverfahren durch die Verwendung von (einem) Mikrofon(en) 130 beinhalten, das/die zum Beispiel ein Hupen aus der Hupe eines anderen Fahrzeugs oder das Martinshorn eines Rettungsfahrzeugs erkennt/erkennen. Bei 704 verarbeitet das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren, um zu bestimmen, ob ein Objekt hinter dem Fahrzeug vorliegt, wobei ein Objekt eines oder mehrere von Fahrzeugen, Tieren, Menschen usw. beinhalten kann. Wenn ein Objekt hinter dem Fahrzeug erkannt wird, erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 eine entsprechende Warnmeldung für einen Fahrer des Fahrzeugs bei 706, indem es den hinteren Abschnitt 402 des Fahrersitzes 400 vibrieren lässt, wonach das Verfahren zu 708 übergeht. Wenn andererseits bei 704 kein Objekt hinter dem Fahrzeug erkannt wird, geht das Verfahren direkt zu 708 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren verarbeitet, um zu bestimmen, ob ein Objekt links vom Fahrzeug vorliegt. Wenn ein Objekt links vom Fahrzeug erkannt wird, erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 eine entsprechende Warnmeldung für einen Fahrer des Fahrzeugs bei 710, indem es den linken Abschnitt 406 des Fahrersitzes 400 vibrieren lässt, wonach das Verfahren zu B übergeht. Wenn andererseits bei 708 kein Objekt links vom Fahrzeug erkannt wird, geht das Verfahren direkt zu B über.
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7B beschreibt das Verfahren 700 in Fortführung von 7A. Ausgehend von B geht das Verfahren zu 712 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren verarbeitet, um zu bestimmen, ob ein Objekt rechts vom Fahrzeug vorliegt. Wenn ein Objekt rechts vom Fahrzeug erkannt wird, erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 eine entsprechende Warnmeldung für einen Fahrer des Fahrzeugs bei 714, indem es den rechten Abschnitt 404 des Fahrersitzes 400 vibrieren lässt, wonach das Verfahren zu 716 übergeht. Wenn andererseits bei 708 kein Objekt rechts vom Fahrzeug erkannt wird, geht das Verfahren direkt zu 716 über, wo das Lenkempfehlungssystem 104 die Eingaben von dem einen oder den mehreren Sensoren verarbeitet, um zu bestimmen, ob ein Objekt vor dem Fahrzeug vorliegt. Wenn ein Objekt vor dem Fahrzeug erkannt wird, erzeugt das Lenkempfehlungssystem 104 eine entsprechende Warnmeldung für einen Fahrer des Fahrzeugs bei 718, indem es den hinteren Abschnitt 402, den linken Abschnitt 406 und den rechten Abschnitt 404 des Fahrersitzes 400 vibrieren lässt, wonach das Verfahren zu C übergeht. Wenn andererseits bei 716 kein Objekt vor dem Fahrzeug erkannt wird, geht das Verfahren direkt zu C über und kehrt wieder zu 702 zurück.
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Die oben beschriebenen Systeme und Verfahren helfen nicht nur Fahrzeugführern ohne Behinderungen, sondern unterstützen auch Fahrzeugführer, die sehbehindert sein können. Diese Systeme zielen darauf ab, jenen Personen mit zum Beispiel Sehbehinderungen, die nicht in der Lage sind zu fahren, zu ermöglichen, sich der Fahrerassistenzmerkmale dieser Systeme und Verfahren zu bedienen, um ein Kraftfahrzeug zu fahren und zu steuern.
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Während hierin verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele und nicht als Einschränkung dienen. Für den entsprechenden Fachmann ist ersichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Daher sollen die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt werden, sondern sollen lediglich gemäß den folgenden Patentansprüchen und ihren Äquivalenten definiert sein. Die Beschreibung wird hierin zu Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecken dargelegt. Sie erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Offenbarung nicht auf die konkrete offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der offenbarten Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass eine beliebige oder alle der hierin erörterten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination genutzt werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der Offenbarung zu bilden.