DE102005022725A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausführen einzelner Fahrzeugfunktionen - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausführen einzelner Funktionen - nachfolgend Fahrzeugfunktionen (2-6, 8) - an einem Kraftfahrzeug. Dabei werden DOLLAR A - Fahrzeugfunktionen (2-6, 8) von einer Koordinationseinheit (11) in Form von Funktionsdaten erfasst, DOLLAR A - in der Koordinationseinheit (11) eine Priorisierung von Fahrzeugfunktionen (2-6, 8) vorgenommen und DOLLAR A - anhand der Priorisierung die Ausführung mindestens einer Fahrzeugfunktion (2, 8) blockiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausführen einzelner Funktionen an einem Kraftfahrzeug.
  • Aus DE 102 12 985 A1 ist es bekannt, verschiedene als Fahrzeugfunktionen wirksame Mensch-Maschine-Schnittstellen (auch als HMI bzw. Human Machine Interface bezeichnet) auszuführen, sobald eine bevorstehende Kollision des Kraftfahrzeugs mit Hilfe einer Sensorik und einer daran angeschlossenen Auswerteeinheit ermittelt wird. Die ausgeführten bzw. aktivierten Mensch-Maschine-Schnittstellen warnen den Fahrer bezüglich der ermittelten Gefahrensituation. Als Mensch-Maschine-Schnittstellen enthält das vorbekannte Kraftfahrzeug einen reversibel ansteuerbaren Gurtstraffer, Signal-LEDs, einen Lautsprecher und weitere Signalmittel.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch die eine ein Kraftfahrzeug steuernde Person in einer Gefahrensituation auf einfache Weise unterstützt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche 1 und 10 gelöst.
  • Erfindungsgemäß werden Fahrzeugfunktionen, insbesondere deren aktueller Zustand, von einer Koordinationseinheit in Form von Funktionsdaten erfasst. Bei einer Fahrzeugfunktion kann es sich um eine Fernbedienung handeln (z.B. zum Rangieren des Kraftfahrzeugs bei Aufenthalt einer bedienenden Person außerhalb der Fahrerkabine). Bei einer weiteren Fahrzeugfunktion kann es sich um ein Bremspedal handeln, welches während der ausgeführten Fernbedienung von einer in der Fahrerkabine sitzenden Person betätigt wird. In der Koordinationseinheit wird eine Priorisierung von Fahrzeugfunktionen vorgenommen. Im genannten Beispielfall ist eine Priorisierung vorteilhaft derart, dass das als aktiv erkannte Bremspedal Vorrang vor der Fernbedienung hat. In diesem Fall wird eine weitere Ausführung der Fahrzeugfunktion „Fernbedienung" blockiert, solange die Fahrzeugfunktion „Bremspedal" aktiv ist.
  • Bei einem weiteren Beispiel ist als Fahrzeugfunktion ein Assistenzsystem (z.B. zum automatischen Heranfahren bzw. Andocken an ein Objekt) aktiv und wird ausgeführt. Sobald gleichzeitig das Bremspedal des Kraftfahrzeugs betätigt wird, d.h. aktiviert wird, erfolgt bei einer entsprechenden Priorisierung eine Blockierung dieser Fahrzeugfunktion „Assistenzsystem". Die weitere Ausführung dieser Fahrzeugfunktion ist zumindest solange blockiert, bis das Bremspedal nicht länger betätigt ist.
  • Die Ausführung einzelner Fahrzeugfunktionen wird also insoweit blockiert oder deaktiviert, als in bestimmten Situationen oder Zuständen des Kraftfahrzeugs nur Fahrzeugfunktionen mit einer vordefinierten hohen oder höchsten Priorität ausgeführt werden, während Fahrzeugfunktionen mit einer niedrigeren Priorität nicht oder nicht mehr ausgeführt werden.
  • Somit gewährleistet die Priorisierung in der Koordinationseinheit eine automatische Unterstützung des Fahrers oder einer anderen das Kraftfahrzeug steuernden Person, wenn eine Gefahrensituation entsteht.
  • Vorteilhaft wird anhand der Priorisierung die Ausführung einer Fahrzeugfunktion aktiviert. Beispielsweise wird aufgrund der von der Koordinationseinheit erfassten Daten ein Notsystem aktiviert, z.B. ein Notbremssystem. Das Notsystem hat in diesem Fall aufgrund der von der Koordinationseinheit erkannten Fahrzeugsituation die höchste Priorität und wird deshalb ausgeführt.
  • Die von der Koordinationseinheit (insbesondere ein Server) erfassten Daten werden in geeigneter Weise verarbeitet. Diese Verarbeitung umfasst insbesondere eine zeitliche Datensortierung und eine Datenfusion, z.B. mittels geeigneter Filter. Der erfasste Zustand der verschiedenen Fahrzeugfunktionen sowie eine ggfs. aus der Datenverarbeitung abgeleitete Fahrzeug- oder Gefahrensituation können dann mit der vordefinierten Priorisierung von Fahrzeugfunktionen verglichen werden. Als Ergebnis dieses Vergleichs kann die Koordinationseinheit eine Blockierung bestimmter Fahrzeugfunktionen und/oder eine Aktivierung bestimmter Fahrzeugfunktionen veranlassen, indem sie entsprechende Steuersignale an die Fahrzeugfunktionen sendet.
  • Vorzugsweise sind die einzelnen Fahrzeugfunktionen durch entsprechende HMI-Einheiten ausführbar. Derartige Human Machine Interfaces (= Mensch-Maschine-Schnittstellen) bilden Schnittstellen zwischen einem Bediener (z.B. dem Fahrer) und einer technischen Einrichtung (z.B. Kraftfahrzeug). Durch Vorgabe von bestimmten Bedienhandlungen an einer HMI-Einheit ist es möglich, die technische Einrichtung in gewünschte Zustände zu überführen. Mit anderen Worten werden durch die Bedienung bzw. Aktivierung einer HMI-Einheit Sollwerte generiert, welche die technische Einrichtung in einer bestimmten Weise beeinflussen sollen. Andere HMI-Einheiten ohne Bedienungsmöglichkeit teilen der Empfängerperson eine Situation oder einen Zustand der technischen Einrichtung mit, wenn sie aktiviert sind.
  • Als HMI-Einheiten können einem Kraftfahrzeug beispielsweise eine Fernbedienung, ein Sidestick, ein Bremspedal, ein Gaspedal, eine akustische Anzeige, eine optische Anzeige oder eine haptische Anzeige zugeordnet sein.
  • Vorzugsweise werden einzelne Fahrzeugfunktionen durch Assistenzsysteme ausgeführt. Diese Systeme generieren automatisch und abhängig von Istwerten der technischen Einrichtung und/oder des Umfeldes Sollwerte, mit denen das Kraftfahrzeug beeinflusst werden soll.
  • Als Assistenzsysteme können dem Kraftfahrzeug beispielsweise eine Einparkhilfe, eine Rangierhilfe, ein Abstandsregeltempomat, ESP (Elektrisches Stabilitätsprogramm), ABS (Antiblockiersystem) oder BAS (Bremsassistent) zugeordnet sein.
  • Zur Ausführung der Fahrzeugfunktionen können dem Kraftfahrzeug mindestens eine HMI-Einheit und/oder mindestens ein Assistenzsystem zugeordnet sein.
  • Zur Erfassung aktiver Fahrzeugfunktionen ist die Koordinationseinheit in einer bevorzugten Ausführungsform über ein Bussystem bzw. einen Datenbus mit den vorhandenen HMI-Einheiten und/oder Assistenzsystemen verbunden. Dabei können einzelne Datenübertragungsstrecken kabellos sein. Beispielsweise ist die Fernbedienung über eine Funkstrecke mit einem Transceiver verbunden, der wiederum kabelgebunden über den Datenbus an die Koordinationseinheit angeschlossen ist. Der Datenbus ermöglicht eine technisch einfache Erfassung des Zustands der verschiedenen Fahrzeugfunktionen und auch die Beeinflussung ihres Zustands (Aktivierung oder Deaktivierung) durch die Koordinationseinheit aufgrund der vorgenommenen Priorisierung.
  • Vorzugsweise enthalten die von der Koordinationseinheit erfassten Funktionsdaten Sollwerte von aktiven Fahrzeugfunktionen. Die Sollwerte repräsentieren insbesondere Informationen einer längsdynamischen (z.B. Gaspedal, Bremspedal, Sidestick bzw. Steuerknüppel) und/oder einer querdynamischen (z.B. Lenkrad, Sidestick) physikalischen Größe. Beispielsweise enthalten die Funktionsdaten Sollwerte einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung oder eines Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs.
  • Vorzugsweise erfasst die Koordinationseinheit auch Situationsdaten, welche eine aktuelle Situation des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Insbesondere handelt es sich um eine Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs. Hierdurch können Situationsdaten bei der Ableitung einer aktuellen Fahrzeug- bzw. Gefahrensituation berücksichtigt werden, so dass die Priorisierung in Abhängigkeit der erfassten Situationsdaten erfolgt.
  • Zur Erkennung und Überwachung der aktuellen Situation des Kraftfahrzeugs sind insbesondere geeignete Überwachungsmittel vorgesehen. Diese Überwachungsmittel enthalten vorzugsweise mindestens einen Sensor, z.B. für eine Überwachung mittels Radar, Kamera oder Videoüberwachungssystem.
  • Um die Situationsdaten technisch einfach zu erfassen, ist die Koordinationseinheit mit den Überwachungsmitteln datentechnisch, insbesondere über ein Bussystem bzw. einen Datenbus, verbunden. Vorzugsweise handelt es sich dabei um dasselbe Bussystem bzw. denselben Datenbus, über das bzw. den die Koordinationseinheit mit den vorhandenen HMI-Einheiten und/oder den vorhandenen Assistenzsystemen verbunden ist. Hierdurch sind die einzelnen Komponenten auf kostengünstige Weise miteinander vernetzt.
  • Vorzugsweise ist die Priorisierung von Fahrzeugfunktionen in der Koordinationseinheit veränderbar. Die vordefinierte Priorität oder Wichtigkeit von Fahrzeugfunktionen kann dann geändert und an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden. Dies kann vom Fahrzeugtyp und/oder von den vorhandenen Fahrzeugfunktionen abhängig sein. Hierzu ist beispielsweise eine veränderbare Prioritätenliste in der Koordinationseinheit abgelegt. Beispielsweise haben Notsysteme als Fahrzeugfunktionen die höchste Priorität. HMI-Einheiten innerhalb der Fahrerkabine können eine höhere Priorität als HMI-Einheiten außerhalb der Fahrerkabine bzw. des Fahrerhauses haben.
    •
  • Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung des Verfahrens in einer ersten Ausführungsform,
  • 3 eine schematische Darstellung des Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform,
  • 4 eine schematische Darstellung des Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform.
  • In 1 sind mehrere Komponenten einer Vorrichtung zum Aktivieren und/oder Deaktivieren einzelner Fahrzeugfunktionen dargestellt. Zur Datenerfassung und zum Datenaustausch sind die Komponenten über einen Datenbus 1 miteinander verbunden.
  • An den Datenbus 1 sind verschiedene HMI-Einheiten in Form einer Fernbedienung 2, eines Sidestick 3, eines Bremspedals 4, eines Gaspedals 5 und weiterer angedeuteter Schnittstellen 6 angeschlossen. Die Fernbedienung 2 ist insoweit kabellos an den Datenbus 1 angeschlossen, als sie über eine Funkstrecke mit einem Transceiver 7 Daten austauscht. Der Transceiver 7 ist wiederum kabelgebunden an den Datenbus 1 angeschlossen.
  • Außerdem ist an den Datenbus 1 stellvertretend für gegebenenfalls weitere Assistenzfunktionen im Kraftfahrzeug ein Assistenzsystem 8 angeschlossen. Dabei handelt es sich z.B. um eine Einparkhilfe, einen Abstandsregeltempomat, einen Geschwindigkeitsbegrenzer oder dergleichen.
  • Weiterhin sind eine Videoüberwachungseinheit 9 und eine weitere Sensorik 10 an den Datenbus 1 angeschlossen. Die Videoüberwachungseinheit 9 und die Sensorik 10 überwachen die Situation des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Umfeld. Die Ausgangssignale dieser Überwachungsmittel sind sogenannte Situationsdaten SD, welche am Datenbus 1 anliegen.
  • Die Sensorik 10 steht stellvertretend für eine oder mehrere Einrichtungen mit mindestens einem Sensor und die dazugehörige Auswerteelektronik, deren Ausgangssignale von einer Koordinationseinheit 11 als Situationsdaten SD erfasst werden. Ebenso erfasst die Koordinationseinheit 11 die Ausgangssignale der Videoüberwachungseinheit 9 als Situationsdaten SD.
  • Die Koordinationseinheit 11 ist als Beobachter oder Server an den Datenbus 1 angeschlossen. Sie erfasst den Zustand der einzelnen Fahrzeugfunktionen 2–6, 8 als Funktionsdaten FD.
  • Die Koordinationseinheit 11 steuert außerdem die verschiedenen Fahrzeugfunktionen 2–6, 8 mittels entsprechender Steuersignale S an, um eine Ausführung bestimmter Fahrzeugfunktionen zu blockieren oder zu aktivieren.
  • In 2 wird die Fernbedienung 2 betätigt, z.B. zum Rangieren des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Hierdurch liegen am Datenbus 1 als der Fernbedienung 2 zugeordnete Funktionsdaten FD an, welche Geschwindigkeitssollwerte vsoll einer Geschwindigkeitsgröße des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Außerdem liegen am Datenbus 1 als dem Bremspedal 4 zugeordnete Funktionsdaten FD an, welche Verzögerungssollwerte zsoll einer Verzögerungsgröße des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Bei der Koordination der beiden HMI-Einheiten 2 und 4 ergibt sich folgender zeitlicher Ablauf: bis zu einem Zeitpunkt t0 ist das Bremspedal 4 nicht betätigt. Ab dem Zeitpunkt t0 wird das Bremspedal 4 betätigt. Anhand der von der Koordinationseinheit 11 erfassten Fahrzeug- oder Gefahrensituation und der vordefinierten Priorisierung – hier hat das aktive Bremspedal 4 eine höhere Priorität als die aktive Fernbedienung 2 – sendet die Koordinationseinheit 11 über den Datenbus 1 Steuersignale S, wodurch zu jedem Zeitpunkt festgelegt ist, welche Fahrzeugfunktionen ausgeführt werden. In 2 blockiert die Koordinationseinheit 11 ab dem Zeitpunkt t0 die weitere Ausführung der von der Fernbedienung 2 vorgegebenen Sollwerte vsoll. Nur noch die vorgegebenen Sollwerte zsoll des Bremspedals 4 werden ausgeführt.
  • In 3 werden von dem Assistenzsystem 8 Geschwindigkeitssollwerte vsoll einer Geschwindigkeitsgröße des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Diese Funktionsdaten FD liegen am Datenbus 1 an und werden von der Koordinationseinheit 11 erfasst. Gleichzeitig werden von der Koordinationseinheit 11 unter anderem die Funktionsdaten FD des Bremspedals 4 erfasst, welche Ver zögerungssollwerte zsoll einer Verzögerungsgröße des Kraftfahrzeugs enthalten. Bei der Koordination der beiden HMI-Einheiten 4 und 8 ergibt sich folgender zeitlicher Ablauf: bis zu einem Zeitpunkt t0 ist das Bremspedal 4 nicht betätigt. Ab dem Zeitpunkt t0 wird das Bremspedal 4 betätigt. Anhand der von der Koordinationseinheit 11 erfassten Fahrzeug- oder Gefahrensituation und der vordefinierten Priorisierung – hier hat das aktive Bremspedal 4 eine höhere Priorität als das aktive Assistenzsystem 8 – sendet die Koordinationseinheit 11 über den Datenbus 1 Steuersignale 5, wodurch zu jedem Zeitpunkt festgelegt ist, welche Fahrzeugfunktionen ausgeführt werden. In 3 blockiert die Koordinationseinheit 11 ab dem Zeitpunkt t0 die weitere Ausführung der von dem Assistenzsystem 8 vorgegebenen Sollwerte vsoll. Nur noch die vorgegebenen Sollwerte zsoll des Bremspedals 4 werden ausgeführt.
  • In 4 wird wiederum die Fernbedienung 2 betätigt, z.B. zum Rangieren eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftwagens. Hierdurch liegen am Datenbus 1 als der Fernbedienung 2 zugeordnete Funktionsdaten FD an, welche Geschwindigkeitssollwerte vsoll einer Geschwindigkeitsgröße des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Außerdem liegen am Datenbus 1 als der Videoüberwachungseinheit 9 zugeordnete Situationsdaten SD an, welche eine Situation des Kraftfahrzeugs repräsentieren und von der Koordinationseinheit 11 erfasst werden. Bei der Koordination der Fernbedienung 2 und der Videoüberwachungseinheit 9 durch die Koordinationseinheit 11 ergibt sich folgender zeitlicher Ablauf: bis zu einem Zeitpunkt t0 wird kein Hindernis registriert. Ab dem Zeitpunkt t0 registriert die Videoüberwachungseinheit 9 ein Hindernis im Umfeld des Kraftfahrzeugs, was zum Zeitpunkt t0 zu einer ansteigenden Signalflanke 12 der Situationsdaten SD führt. Anhand der von der Koordinationseinheit 11 erfassten Fahrzeug- oder Gefahrensituation und der vordefinierten Priorisierung sendet die Koordinationsein heit 11 über den Datenbus 1 Steuersignale S, wodurch zu jedem Zeitpunkt festgelegt ist, welche Fahrzeugfunktionen ausgeführt werden. In 4 wird ab dem Zeitpunkt t0 die weitere Ausführung der von der Fernbedienung 2 vorgegebenen Sollwerte vsoll blockiert. Statt dessen wird ein Assistenzsystem in Form eines Notbremssystems 13 ausgeführt.

Claims (23)

  1. Verfahren zum Ausführen einzelner Funktionen – nachfolgend Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) – an einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass – Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) von einer Koordinationseinheit (11) in Form von Funktionsdaten (FD, vsoll, zsoll) erfasst werden, – in der Koordinationseinheit (11) eine Priorisierung von Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) vorgenommen wird und – anhand der Priorisierung die Ausführung mindestens einer Fahrzeugfunktion (2, 8) blockiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Priorisierung die Ausführung einer Fahrzeugfunktion (13) aktiviert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugfunktion einer HMI-Einheit (2–6) zugeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugfunktion einem Assistenzsystem (8, 13) zugeordnet ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsdaten (FD) Sollwerte (vsoll, zsoll) mindestens einer längsdynamischen und/oder mindestens einer querdynamischen physikalischen Größe des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsdaten (FD) Sollwerte einer Geschwindigkeit (vsoll, zsoll) und/oder einer Beschleunigung und/oder eines Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Situationsdaten (SD) erfasst werden, welche eine Situation, insbesondere Umfeldsituation, des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierung in Abhängigkeit der erfassten Situationsdaten (SD) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierung veränderbar ist.
  10. Vorrichtung zum Ausführen einzelner Funktionen – nachfolgend Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) – an einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Koordinationseinheit (11) zur Erfassung von Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) in Form von Funktionsdaten (FD) vorgesehen ist, welche Fahrzeugfunktionen (2–6, 8) priorisiert, wobei anhand der Priorisierung mindestens eine Fahrzeugfunktion (2, 8) blockiert wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Priorisierung die Ausführung einer Fahrzeugfunktion (13) aktiviert wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugfunktion einer HMI-Einheit (2–6) zugeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die HMI-Einheit (2–6) über einen Datenbus (1) mit der Koordinationseinheit (11) verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugfunktion einem Assistenzsystem (8) zugeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (8) über einen Datenbus (1) mit der Koordinationseinheit (11) verbunden ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsdaten (FD) Sollwerte (vsoll, zsoll) mindestens einer längsdynamischen und/oder mindestens einer querdynamischen physikalischen Größe des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsdaten (FD) Sollwerte (vsoll, zsoll) einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung und/oder eines Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs repräsentieren.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–17, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (9, 10) zum Überwachen einer Situation, insbesondere Umfeldsituation, des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsmittel (9, 10) mindestens einen Sensor aufweisen.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinationseinheit (11) zur Erfassung von aus der überwachten Situation generierten Situationsdaten (SD) mit den Überwachungsmitteln (9, 10) verbunden ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinationseinheit (11) über einen Datenbus (1) mit den Überwachungsmitteln (9, 10) verbunden ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine Priorisierung in Abhängigkeit der erfassten Situationsdaten (SD).
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierung veränderbar ist.
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