CN108602510A - 用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆的踏板系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆(1)的踏板系统(10),其中,踏板系统(10)包括加速踏板(11)和制动踏板(12),并且该踏板系统与在踏板操作和用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数相配。踏板系统(10)构成用于,在车辆(1)的运行中根据车辆(1)驾驶的代表自动化程度的参量以及用于限制踏板操作的映射函数的至少一个第一条件和/或用于解除对踏板操作的映射函数的限制的至少一个第二条件来改变在踏板操作与用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆的踏板系统,其中,踏板系统包括加速踏板和制动踏板。本发明还涉及一种具有这样的踏板系统的车辆、一种用于控制踏板系统的方法以及一种计算机程序产品。
背景技术
车辆越来越多地配备有驾驶员辅助功能,该驾驶员辅助功能能实现支持性的、部分自动化的、高度自动化的或全自动化的驾驶,例如以便减轻驾驶员的例行任务或在危急情形下支持驾驶员。自动化程度越高,对支持驾驶功能的传感器、致动器和计算单元的要求就越高。出于安全原因、例如在不安全状态的情况下或驾驶功能的功能性与驾驶员的预期不符的情况下,但又由于在发生事故情况下承担责任的尚未完成开发的调节机构,这样的车辆的驾驶员因此必须能够在短时内承担车辆驾驶。
例如,已知与距离有关的速度调节功能(自适应巡航控制)的以及转向辅手的或堵塞辅手的多个变型方案。这样的驾驶员辅助功能可以主动地干预车辆的纵向引导或至少部分承担车辆的纵向引导。还已知主动干预车辆的横向引导或至少部分地承担车辆的横向引导的驾驶员辅助功能。此外,驾驶员辅助功能还可以承担多个驾驶任务直至高度自动化的或自动的驾驶。这样的系统部分地提供非常不同的自动化程度。此外,(实际可用的)自动化程度在路段内由于不同种类的边界条件可以显著改变。
在当前在市的车辆中,驾驶员可以通过在操作操作元件(加速踏板和/或制动踏板、方向盘)时的提高的力否决(“逾越”)车辆的自动化的纵向或横向引导。
例如,在由车辆自主实施的转向过程期间,通过驾驶员的提高的手动转向力矩可以实现“过度转向”。与此类似,可在由车辆实施的加速过程期间通过更强地向下按压加速踏板来导致车辆的更强的加速。
现在已知的车辆的缺点在于,在有或没有当前的承担请求(所谓的接管请求,TOR)的情况下不确保由驾驶员快速地且直观地承担加速踏板操作以及调节正确的操作元件。此外,如果驾驶员在较长时间未操作操作元件(例如加速和/或制动踏板)之后可能弄错或混淆要操作的踏板,则存在错误操作的风险。例如当驾驶员由于车辆的自主驾驶方式而非常放松或甚至困倦时,便可能是这种情况。
现在,车辆的部分和高度自动化的驾驶系统设计为,在基本由驾驶员干预车辆驾驶时切断自动化驾驶。如果车辆例如根据在前方行驶的交通自动地调节要遵守的速度,则通过由驾驶员操纵制动器实现切断自动化驾驶功能。
发明内容
对一种决定性的解决方案存在需求,该解决方案用于由驾驶员参与控制具有至少部分自动化的纵向引导的车辆、例如在驾驶员短时间内必须承担或想要承担至少车辆的纵向引导的情况下、优选地在在此导致驾驶员辅助功能的切断或中断的情况下。
该任务通过一种按照权利要求1的特征的踏板系统、一种按照权利要求13的特征的车辆、一种按照权利要求14的特征的方法以及一种按照权利要求15的特征的计算机程序产品解决。有利的实施方案由从属权利要求中得出。
本发明提出一种用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆的踏板系统,其中,踏板系统包括至少一个加速踏板和制动踏板。该踏板系统与在踏板操作和用于车辆纵向引导的控制参数之间的映射函数相配。踏板系统构成用于,在车辆的运行中根据车辆驾驶的代表自动化程度的参量以及用于踏板操作的映射函数的第一改变、尤其是限制的至少一个第一条件和/或用于踏板操作的映射函数的第二改变、尤其是限制的解除的至少一个第二条件来改变在踏板操作与用于车辆纵向引导的控制参数之间的映射函数。在此,与踏板操作有关的产生的控制参数可以作为控制参数进行处理。例如,控制参数也可以是用于车辆加速度和/或速度和/或转速的传输到车辆驱动装置的设定参量。
本发明能实现,当至少部分自动化控制车辆时,对车辆驾驶施加确定的影响。尤其是,驾驶员可以做出确定的操纵决定,而在此不激活驾驶自动化并且不承担混淆操作元件的或驾驶错误的风险。
踏板系统能实现在自动化驾驶与手动驾驶之间的智能的交互作用。车辆允许智能的参与控制、尤其是对车辆纵向动力学的参与控制。踏板挡位可以被使用,如映射特性曲线可以被适配一样,目标是允许驾驶员参与最大的保护。
在此,踏板系统可以设计为,甚至在从(部分)自动化驾驶模式至手动的或至少部分手动的模式的突然的、预期的或必要的过渡时即使在驾驶员可能操作错误的情况下也不得到危险的后果。在此,踏板系统可以设计为,对包括踏板系统的至少一个踏板的(映射函数改变或受限制的)车辆的纵向引导的这样的参与控制不自动导致驾驶员辅助功能的切断或中断。
加速踏板和制动踏板可以是踏板系统的分开的操作元件。同样地,加速踏板和制动踏板可以由一个用于控制车辆加速和减速的通用踏板构成。尤其是可以规定,踏板系统包括至少一个用于用手无级地控制车辆纵向引导的操作元件。因此,例如不必用一只或多只脚操作踏板系统的踏板或者说操作元件。更确切地说,可以用一只或两只手进行操作。
踏板操作的映射函数可以理解为作用到有关踏板上的压力和/或踏板位置、尤其是踏板角度到车辆纵向引导的映射。踏板操作的映射函数用数学关系表示、例如以一条或多条特性曲线、公式的系数或存储在查找表中的值的形式表示。所述数学关系可以包括时间值或特性值,所述特性值代表踏板操作到车辆纵向引导的映射函数的一个或多个时间上的性能参数。所述数学关系可以存储在踏板系统的计算单元或存储器中。
映射函数的改变可理解为踏板操作的映射函数的数学关系的变化、例如刚提到的特性曲线的变化。
对踏板操作的映射函数的限制包括排除过高的加速或制动或过快地升高加速度或制动力。同样地,对踏板操作的映射函数的限制包括对所提到的标准的限制或转换。因此,在达到车辆的确定的自动化程度时,可以使用第一映射函数,该第一映射函数引起对踏板操作到纵向动力学的映射函数的限制,并且可以使用用于解除的第二条件以返回至原始的映射函数而不限制踏板操作的映射函数。
尤其是,由此为了改变踏板操作的映射函数,针对不同的自动化程度可以适用或使用不同的第一和/或不同的第二条件。
该处理方式基于如下考虑:加速踏板或制动踏板的操纵(例如以压力或踏板角度的形式)在至少部分自动化驾驶时根据另外的条件不同地实施。映射函数与情形有关地改变。例如,可以改变、尤其是限制相应的映射函数的多个特性参量、例如控制参数的针对至少两个不同值域的至少两个不同的斜率,所述斜率代表至少一个操作元件的(例如踏板角度的)操纵。
映射函数的改变可以选择性地以及不同地应用于踏板系统的不同的操作元件。对在踏板操作时产生的车辆响应(亦即踏板操作的效果)的选择性限制可以同样地设置。
踏板操作的映射函数可以采用至少两个运行状态(模式)。第一运行状态主要涉及手动驾驶或支持性驾驶。第二运行状态涉及部分自动化驾驶或高度自动化驾驶。模式之间的过渡可以根据第一条件和/或第二条件实现。
按照一种适宜的实施方案,所述踏板系统包括器件,该器件用于:测定驾驶情形的一个或多个参数;根据驾驶情形的所测定的所述一个或多个参数来测定对用于踏板系统或者说加速踏板和/或制动踏板的映射函数的限制尺度;根据所测定的限制尺度来改变用于踏板系统或者说加速踏板和/或制动踏板的在踏板操作与车辆纵向引导之间的映射函数。
尤其是直至与一个或多个对象、尤其是交通参与者发生碰撞的一个或多个时间(所谓的直至碰撞的时间,TTC)可以被认作是驾驶情形的参数。适宜的是,两个踏板的映射函数尤其是彼此相关地适配。
在一种适宜的实施方案中,所述限制尺度可以与利用车辆的另外的器件所确定的必要性和/或潜在危险和/或执行确定的操纵的处理建议有关。操纵可以是(强的)制动或(强的)加速,例如用于超车操作、并道过程或必要的制动过程的(强的)制动或(强的)加速。通常,操纵可以是要求或需要对车辆的纵向引导进行干预的任意的操纵。例如,操纵可以是超车操纵、车道变换操纵、转弯操纵、调车操纵、停车操纵。伴随与此地,适宜的是将关于相应操纵的和/或包括相应处理指示的信息输出给车辆的驾驶员。
按照一种进一步适宜的实施方案,在对用于加速踏板的踏板操作的映射函数的限制与对用于制动踏板的踏板操作的映射函数的限制之间存在预定义的数学关系。这意味着,对用于加速踏板和制动踏板的映射函数的限制可以是彼此相关的。所述数学关系可以包括与时间有关的参数、例如时间常数。例如,对用于加速踏板的映射函数的改变、尤其是限制可以稍晚和/或在检查另外的条件之后进行。这两个踏板的特性也可以这样地设计,使得在操作其中一个踏板之后由于确定的操作而改变另一个踏板的映射函数。
替代地或附加地,第一条件和/或第二条件的不同组合及其参数可以适用于加速踏板和制动踏板。因此,可以考虑一个或多个第一条件,在所述第一条件下实现两个踏板到手动的或自动化的运行模式中的相同的状态过渡,并且同时可以考虑一个或多个第二条件,在所述第二条件下仅对于其中一个踏板执行状态过渡或实现相反的状态过渡。
按照一种进一步适宜的实施方案,踏板系统设计用于测定用于确定的至少一个操纵的预计成功度量,尤其是关于当前的交通情形和/或在车辆之内或之外存在的条件,其中,对至少一个映射函数的限制取决于确定的操纵的预计成功的所测定的度量。
在此,尤其是可以利用车辆另外的器件来确定用于确定的操纵的预计成功度量、尤其是关于当前的交通情形和/或在车辆之内或之外存在的条件。这样的预计成功可以根据针对操作的成功、失败或中断的概率值来测定。踏板系统尤其是可以借助读入来测定相应的信息或者说与用于确定的操纵的预计成功度量对应的信息。
如果能至少部分自动化执行的操纵具有高的(超过一定尺度的)成功度量,则可以实现对映射函数的更强的、尤其是显著的限制。
如果能至少部分自动化执行的操纵具有低的(低于一定尺度的)成功度量,则可以不对映射函数进行限制或对映射函数进行小的限制、尤其是对映射函数进行降低到一定尺度的限制。
按照一种进一步适宜的实施方案,用于加速踏板和/或制动踏板的所述至少一个第二条件包括关于车辆的要由驾驶员执行的纵向引导的承担请求。承担请求可以利用车辆的器件(例如用于至少部分自动化驾驶的系统)生成和/或经由人机接口传输给驾驶员。这例如可以根据自动化程度的完成的或预期的下降和/或根据正好存在的交通情形进行。
承担请求可以是所谓的接管请求(TOR)或手持(Hands-on)请求(HOR)或用于操作车辆的确定的踏板和/或方向盘的明确的请求。在HOR中,请求驾驶员将手和/或脚放到有关的操作元件上,以便必要时可以修正地干预。
这样的方式可以是适宜的,当应该执行关于车辆的纵向和/或横向引导的“重要的驾驶员任务”时。这样的重要的驾驶员任务可以是车辆的由驾驶员所期望的且相对于已经通过至少部分自动化驾驶所实施的加速或减速附加的加速或减速,所述附加的加速或减速应该附加地或与通过车辆自动化所确定的加速或减速有关地执行或者说实施。
附加的加速或减速可以相加地、倍增地或对数地叠加到已经通过驾驶自动化所要求的加速上。第二条件可以与承担请求的紧迫性或者说当前的或短时间内预期的交通情形的危急程度有关。
按照一种进一步适宜的实施方案,用于加速踏板和/或用于制动踏板的所述至少一个第二条件包括关于车辆的由车辆驾驶员当前或在未来要执行的横向引导的承担、尤其是关于转向准备和/或转向动作的承担。当方向盘传感器检测到抓力和/或确定的转向动作时,第二条件被确定,该第二条件解除对踏板的映射函数的限制。转向准备可以借助方向盘上的所谓的手持传感器和/或借助设置在车辆内部空间中的摄像机进行检测。这样的传感器、例如基于电容的传感器对于本领域技术人员是已知的。转向动作可以借助转向角度传感器或转向力检测装置来识别。
例如当在方向盘上(例如在方向盘的一个或两个位置上)确定出提高的超过一定尺度的抓握力并且确定出驾驶员的脚同时作用到其中一个踏板上的作用力时,存在第二条件。
在本说明书的范围内,也可以将用于控制车辆的转向或者说横向动力学的(非圆形的)操作元件、例如操纵杆理解为方向盘。
按照一种进一步适宜的实施方案,所述至少一个第一条件和/或所述至少一个第二条件取决于驾驶员的注意力状态。注意力状态可以是用车辆的器件测定的驾驶员的一般的注意力状态。为此,例如可以使用检测车辆驾驶员的内部空间摄像机。对于注意力状态,可以经由驾驶员的不同的感官感知或者说感知通道区分注意力。适宜的是,区分涉及哪些确定的车道区域和/或对象。对象可以理解为当前相关的交通参与者、在本车辆前面的车辆亦或在本车辆后面行驶的车辆。
按照一种进一步适宜的实施方案,踏板系统构成用于,根据对车辆环境中的确定的空间区域的当前的和先前的监控来改变加速踏板的和/或制动踏板的踏板操作到车辆纵向引导的映射。由此可以附加地检查,在踏板操作的映射改变或者说至少一个踏板过渡到手动模式之前,驾驶员实际上是否看到或已看到行车道路。因此,例如可以借助眼球追踪仪检查,驾驶员是否已看到行车道路范围和/或行车道路上的对象或者已看向后视镜中,这对于执行加速或减速是重要的。
按照一种进一步适宜的实施方案,踏板系统构成用于,根据踏板操作来改变、尤其是限制各踏板中的至少一个踏板的机械可运动性。为了限制机械可运动性,各踏板中的至少一个踏板保持在预定的位置界限内。例如,驾驶员通过提高的压力才可以使有关的踏板置于预定的位置界限之外。位置界限可以涉及踏板角度、例如一个或多个踏板角度范围。此外,该位置可以是三维的位置、例如滑动、转动、摆动或平行的行程。以踏板锁定形式的限制可以在预先确定的界限之内进行。
这样的位置界限可以针对车辆的至少一个自动化驾驶模式限定在对于至少部分手动驾驶由驾驶员限定的位置界限之外。所述限制或者说锁定可以包括机械卡锁和/或运动限制。所述限制也包含踏板的显著提高的运动阻力。预定的位置界限或者说锁定可以涉及踏板的一个或多个自由度。
在此,映射函数的限制可以伴随于或错时于踏板的锁定对至少一个(有关的)踏板的操作特性产生作用。操作特性的改变例如可以在踏板系统中作为锁定的结果和/或借助用于生成或更改控制信号的相应的伴随执行的电子控制而设置。
按照一种进一步适宜的实施方案,踏板系统构成用于,在改变踏板操作的映射时执行踏板弹力的显著的减小和/或至少一个踏板的缩回。通过该实施方案,踏板可以与加速或减速的控制基本上解耦并且自动地或借助驾驶员参与作用而被置于所改变的位置中。例如,踏板可以缩回或翻转回(einklappen)。
按照一种进一步适宜的实施方案,踏板系统构成用于,根据车辆驾驶的代表自动化程度的参量改变以下参数之一:
——在锁定所述至少一个踏板时的至少一个位置界限;
——至少一个踏板弹力;
——踏板在缩回状态中的位置。
踏板系统可以设计用于,根据代表自动化程度的参量至少分两级地或准连续地改变这些参数。在此,对至少一个踏板的映射函数的和/或可运动性的限制在较高的自动化程度下可以比在低的自动化程度下高。踏板弹力也可以随着越来越高的自动化程度连续地或者至少分两级地升高。
例如可以规定,锁定解除或所改变的弹簧力无级地或至少分两级地进行。在此,所述锁定的解除或所改变的弹簧力的至少一个参数可以根据定性和/或定量的参数、尤其是与第一条件和/或第二条件有关联。尤其是可以规定,锁定的解除的所述至少一个参数设计为时间间隔,该时间间隔表示直至达到锁定解除的至少一个确定的第一解除状态或确定的级的时间。
换句话说,锁定的踏板也可以分级地或延迟分级地“松开”、亦即使其能由驾驶员运动或操作。在此,锁定的解除可以根据存在哪个第二条件或至少两个第二条件的组合和/或根据确定出第二条件的哪个定量参数来实现。
代表自动化程度的参量在本说明书的范围内可以是当前的自动化程度或在不久的将来(1至30秒)确定的自动化程度或者说相应的参量。
例如,当自动化程度上升并且已超过确定的尺度时,代表自动化程度的参量便可以被认为是高的,和/或当该自动化程度下降并且已低于预先确定的尺度时,代表自动化程度的参数可以被认为是低的。特别优选地,可以考虑自动化程度的在时间上累积的尺度。
例如按照VDA(德国汽车工业联合会)所定义的尺度或类别值可以被认作是代表自动化程度的参量。这例如可以是用于以下自动化程度的等级或者说类别值:
A1:支持性驾驶;
A2:部分自动化驾驶;
A3:高度自动化驾驶;
A4:自动驾驶;
A0:自动化程度未已知或低的报告信心。
此外,本发明的一部分包括:所述代表自动化程度的参量单独地、选择性地或以确定的组合考虑能达到的或适合的自动化程度的确定方面。例如,驾驶的代表自动化程度的参量也可以是选择性的,关于车辆运动的自动化的至少两个不同方面和/或针对车辆的在控制单元中的两个或多个不同的驾驶员辅助功能、例如关于车辆的纵向引导和/或车辆的横向引导和/或车道变换的执行和/或超车过程的执行和/或驾驶员信息、尤其是与车辆驾驶有关联的驾驶员信息。
在此,本发明的全部描述的特征可以分开地和不同地应用于自动化的不同方面。
所述代表自动化程度的参量也可以根据驾驶员的预设值和/或根据驾驶员的所存储的操作历史和/或根据存储在后端中的且能由车辆调取的参数或另外适宜的标准(例如道路类型等)来测定和/或考虑。
特别优选地,按照本发明的设备设计用于测定车辆的针对当前的、尤其是在+/-2秒的时间间隔内有效的和/或针对在大约1至30秒的不久将来有效的自动化程度的代表自动化程度的参量。尤其是,踏板系统可以设计用于测定、尤其是读入在车辆内部或外部的另外的设备的自动化程度的尺度。
一种进一步适宜的实施方案规定,各踏板中的至少一个踏板的第二条件与同一踏板的和/或相应另一踏板的先前的第一条件有关。在该实施方案中,用于解除对踏板映射函数的限制的多个潜在条件中的至少一个条件可以至少部分地与如下原因有关,踏板出于该原因之前已受限制。因此,仅当驾驶员例如是足够清醒的或者说注意时,才可以取消踏板映射函数的出于安全原因所发生的改变。
为了解决该任务,还提出了一种具有用于至少部分自动化驾驶的器件和踏板系统的车辆,其中,所述踏板系统按照上述描述构成。该车辆具有与上述结合按照本发明的踏板系统所阐明的这些优点相同的优点。
本发明还提出一种用以控制用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆的踏板系统的方法,其中,所述踏板系统按照上述描述构成。该方法包括如下步骤:分配在踏板操作与用于车辆纵向引导的控制参数之间的映射函数;根据车辆的代表自动化程度的参量以及用于限制踏板操作的映射函数的至少一个第一条件和/或用于解除对踏板操作的映射函数的限制的至少一个第二条件,在车辆运行中改变在踏板操作与用于车辆纵向引导的控制参数之间的映射函数。
该方法可以进一步按照上述描述设计。
最后提出一种计算机程序产品,该计算机程序产品可以直接装载到数字计算机的内部存储器中并且可以包括软件代码部分,当该产品在计算机上运行时,利用所述软件代码部分执行在这里描述的方法的步骤。
计算机尤其是车辆的计算单元。计算机程序产品可以存储在存储介质、例如USB存储棒、DVD、CD-ROM、硬盘或类似物上。同样地,计算机程序产品可以经由通信连接(无线或有线)传输。
按照本发明的方法具有与上面结合按照本发明的踏板系统所描述的优点相同的优点。
按照本发明的踏板系统允许在自动化驾驶时由驾驶员有效地参与控制车辆,而无须切断激活的驾驶员辅助功能或者说无须在相当长的时间间隔内中断该驾驶员辅助功能。由此得到针对驾驶员的舒适性的显著提升和直观的操作。另一优点在于,减少驾驶员的承担时间(“驾驶员在环:Driver-to-the-Loop”),因为驾驶员的脚或手可以在承担驾驶功能之前已经放在正确的操作元件(踏板)上。结果,由此得到在驾驶员与踏板系统交互作用中的有意义的关联。
车辆尤其是机动车(轿车、载货车、运输车或例如两轮车、例如摩托车)。由此得到多个在本文献中描述的以及另外的能由本领域技术人员容易理解的优点。此外,车辆也可以是船舶或航空器或者航天器,其中,踏板系统相应地按照意义地设计。
附图说明
后续借助附图中的实施例更详细地阐明本发明。在图中:
图1示出用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆的按照本发明的踏板系统的示意图;和
图2示出按照实施例来说明对踏板系统的按照本发明的控制的状态图。
具体实施方式
图1示出用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆1的按照本发明的踏板系统10。示例性地,踏板系统10包括加速踏板11和制动踏板12。替代地,踏板系统可以包括一个用于控制车辆1的加速和减速的通用踏板。原则上,也适合于用手无级地控制车辆纵向引导的每个操作元件可以理解为在本发明意义中的踏板系统。踏板系统以术语“油门手控装置”已知。
根据加速踏板11或制动踏板12的相应位置和/或动态运动,将相应的信号15、16传输到踏板系统的计算单元13上。信号16代表加速踏板的位置或运动。信号16代表制动信号的位置或运动。计算单元13与存储器14连接,在该存储器中存储有在加速踏板11和/或制动踏板12的踏板操作与用于车辆纵向引导的控制参数之间的一个或多个映射函数。计算单元13构成用于,从存储器14读出、处理包含在存储器14中的映射函数,并且作为处理的结果将控制参数17传输给另一计算单元18,以纵向和/或横向引导车辆。计算单元18自身又与在图中未更详细示出的系统(例如致动器、传感器和类似物)连接,以至少部分自动化驾驶车辆1。
在加速踏板11的和/或制动踏板12的踏板操作与车辆纵向引导之间的映射函数在本说明书中也称为踏板操作的映射,并且表示作用到有关踏板上的压力和/或其踏板位置(尤其是以踏板角度形式)到车辆纵向引导的映射、亦即传递或转换。映射函数可以作为数学关系、例如一根或多根特性曲线、公式的系数或查找表中的参数来存储。该关系可以包括时间值或者说特性值,所述特性值代表踏板操作到车辆纵向引导的映射的一个或多个时间上的性能参数。这样的关系示意性地在存储器14中表明。
踏板操作的映射函数可以采用/占有至少两个运行状态(模式)。这些是用于基本上手动驾驶或仅支持性驾驶的运行状态和用于部分自动化或高度自动化驾驶的第二运行状态。这两个运行状态之间的过渡可以根据第一条件和/或第二条件进行。
映射函数的按照本发明设定的改变是映射函数(亦即踏板操作的映射)的数学关系的显著的改变。具体地,这意味着存储在存储器中的特性曲线的更改。所述改变根据用于车辆自动化程度的尺度以及用于限制踏板操作的映射的至少一个第一条件和/或用于解除对踏板操作的映射的限制的至少一个第二条件来进行。在对踏板操作的映射的限制中,将过高的加速或制动或者加速度或制动力的过快升高排除或以预先确定的方式限制或转换。例如,在达到驾驶的确定的自动化程度时使用第一映射函数,该第一映射函数引起对踏板操作到车辆纵向动力学的映射的限制。在存在第二条件时,解除限制并且返回至原始的映射函数,而不限制踏板操作的映射。
为了改变用于不同自动化程度的踏板操作的映射,可以设置不同的第一条件和/或不同的第二条件。
踏板系统可以借助确定的驾驶情形的参数来控制。为此,利用车辆的器件测定驾驶情形的一个或多个参数。这例如可以是相对于一个或多个对象、尤其是交通参与者的所谓的至碰撞的时间(亦即直至碰撞的时间)。相应的器件未在图1中示出。紧接着,根据驾驶情形的所测定的参数,测定用于踏板系统的踏板11、12的映射函数的限制尺度。紧接着,根据所测定的限制尺度,改变用于加速踏板和/或制动踏板的在踏板操作与车辆纵向引导之间的映射函数。在此适宜的是,加速踏板11和制动器踏板12的映射函数彼此相关适配。例如,根据环境检测确定,在出于安全原因必须动态操纵车辆时驾驶员作用到制动踏板或加速踏板上的影响可能是不利的。在这种情况下,有关的踏板11、12的映射函数为了达到必需的加速度值在确定的值域内提供踏板角度或压力到实际纵向引导的减弱的映射。替代地,可以提高为了达到全制动或目标制动所需的踏板角度和/或压力。
踏板系统可以设计为,在对加速踏板操作的映射的限制与对制动踏板操作的映射的限制之间存在预定义的数学关系。这意味着,对用于加速踏板和制动踏板的映射函数的限制彼此相关。这例如可以经由数学关系和与时间有关的参数来实现。也就是说,这两个踏板11、12的特性便设计为,在操作其中一个踏板之后,另一个踏板的映射函数改变。
例如,在高的和升高的自动化程度时,与在手动驾驶时相比,可以将为了达到强制降档(Kick-Downs)所需的踏板角度和/或压力选择成更大的,并且可以将为了达到紧接着的目标制动所需的踏板角度和/或压力选择成更小的。
如果例如在当前驾驶情形下不需要车辆加速并且如果驾驶员不是足够清醒以执行车辆加速,则用于加速踏板的踏板操作的映射基本上保持抑制,而制动踏板的踏板操作的映射基本上不受限制地进行。
另一方面,如果在当前驾驶情形下因为车辆例如位于铁路交叉道口而不值得推荐制动,则制动踏板的操作的映射便保持抑制,而进行加速踏板操作的映射。
这种运行模式的通过驾驶员的明确意志表达的有意的结束当然有所保留。
图2以简化状态图的形式示出一种实施例。用附图标记201表示第一状态,用附图标记202表示第二状态。附图标记203、204和205代表在第一状态201与第二状态202之间的状态过渡。第一状态201代表对于通过驾驶员的加速和/或减速控制的第一自动化程度“自动化程度1”。第一自动化程度与第一映射函数相配,该第一映射函数例如构成在不具有部分或高度自主驾驶功能的车辆中。
如果出现第一条件或用于返回改变映射函数的第一条件的组合,则实现至第二状态202的状态过渡203。第二状态202代表第二自动化程度“自动化程度2”,在该自动化程度中用于高度自主驾驶的功能是激活的。第二自动化程度与第二映射函数相配。第二映射函数引起对作用到车辆纵向动力学上的作用的限制。第二映射函数对于加速踏板和制动踏板可以是不同的。例如,为此可以设置不同的第二映射函数。
如果发生第二条件或用于改变映射函数的第二条件的组合,则实现从第二状态202至第一状态201的状态过渡204。
状态过渡205能借助冗余的第二条件实现从第二状态202至第一状态201的过渡、例如在自动化故障或者说失灵时。
附图标记列表
1 车辆
10 踏板系统
11 加速踏板
12 制动踏板
13 计算单元
14 存储器
15 信号(该信号代表加速踏板的位置/运动)
16 信号(该信号代表制动踏板的位置/运动)
17 控制参数
18 计算单元
201 第一状态
202 第二状态
203 状态过渡
204 状态过渡
205 状态过渡
Claims (16)
1.用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆(1)的踏板系统,其中,踏板系统(10)包括加速踏板(11)和制动踏板(12),并且该踏板系统与在踏板操作和用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数相配,其中,踏板系统(10)构成用于,在车辆(1)的运行中根据车辆(1)驾驶的代表自动化程度的参量以及用于限制踏板操作的映射函数的至少一个第一条件和/或用于解除对踏板操作的映射函数的限制的至少一个第二条件来改变在踏板操作与用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数。
2.按照权利要求1所述的踏板系统,其中,该踏板系统包括器件,该器件用于:
——测定驾驶情形的一个或多个参数;
——根据驾驶情形的所测定的所述一个或多个参数来测定对用于踏板系统的映射函数的限制尺度;
——根据所测定的限制尺度来改变用于踏板系统(10)的在踏板操作与车辆纵向引导之间的映射函数。
3.按照权利要求2所述的踏板系统,其中,所述限制尺度与利用车辆(1)的另外的器件所确定的必要性和/或潜在危险和/或执行确定的操纵的处理建议有关。
4.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,在对用于加速踏板(11)的踏板操作的映射函数的限制与对用于制动踏板(12)的踏板操作的映射函数的限制之间存在预定义的数学关系。
5.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,该踏板系统设计用于,测定用于确定的至少一个操纵的预计成功度量,尤其是关于当前的交通情形和/或在车辆之内或之外存在的条件,其中,对至少一个映射函数的限制与确定的操纵的预计成功的所测定的至少一个度量有关。
6.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,用于加速踏板(11)和/或制动踏板(12)的所述至少一个第二条件包括关于车辆的要由驾驶员执行的纵向引导的承担请求。
7.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,用于加速踏板(11)的和/或用于制动踏板(12)的所述至少一个第二条件包括关于车辆的由车辆(1)驾驶员当前或在未来要执行的横向引导的承担、尤其是转向准备和/或转向动作。
8.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,所述至少一个第一条件和/或所述至少一个第二条件与驾驶员的注意力状态有关。
9.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,该踏板系统构成用于,根据对车辆(1)环境中的确定的空间区域的当前的和先前的监控来改变加速踏板(11)的和/或制动踏板(12)的踏板操作到车辆(1)纵向引导的映射。
10.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,该踏板系统构成用于,根据踏板操作的映射来改变、尤其是限制各踏板(11、12)中的至少一个踏板的机械可运动性。
11.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,该踏板系统构成用于,在改变踏板操作的映射时执行踏板弹力的显著的减小和/或至少一个踏板(11、12)的缩回。
12.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,该踏板系统构成用于,根据车辆(1)驾驶的代表自动化程度的参量来改变以下参数中的一个或多个参数:
——在锁定所述至少一个踏板时的至少一个位置界限;
——至少一个踏板弹力;
——踏板在缩回状态中的位置。
13.按照上述权利要求之一所述的踏板系统,其中,所述踏板(11、12)中的至少一个踏板的第二条件与同一踏板的和/或相应另一踏板的先前的第一条件有关。
14.具有用于至少部分自动化驾驶的器件并具有踏板系统(10)的车辆,其中,所述踏板系统(10)按照上述权利要求之一构成。
15.用以控制用于设计成至少部分自动化驾驶的车辆(1)的踏板系统的方法,其中,所述踏板系统(10)按照上述权利要求之一构成,该方法包括如下步骤:
——分配在踏板操作与用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数;
——根据车辆(1)的代表自动化程度的参量以及
——用于限制踏板操作的映射函数的至少一个第一条件和/或
——用于解除对踏板操作的映射函数的限制的至少一个第二条件,
在车辆(1)的运行中改变在踏板操作与用于车辆(1)纵向引导的控制参数之间的映射函数。
16.计算机程序产品,该计算机程序产品能直接装载到数字计算机的内部存储器中并且包括软件代码部分,当该产品在计算机上运行时,利用所述软件代码部分执行按照权利要求15所述的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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