DE102009060391A1

DE102009060391A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems

Info

Publication number: DE102009060391A1
Application number: DE102009060391A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr. 38102 Wäller; Sangwoo 38120 Lee
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30

Abstract

Bei einem Verfahren zur Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems, wobei die Kontrollverantwortung zwischen Fahrer und Fahrerassistenzsystem als Funktion der Fahrsituation verteilt werden kann und wobei die Kontrollverantwortung für den automatisierten Fahrvorgang und/oder deren mögliche Änderung dem Fahrer durch unterschiedliche farbliche Kennzeichnungen angezeigt werden, erfolgen die unterschiedlichen farblichen Kennzeichnungen durch eine farbliche Kennzeichnung des Steuerinstruments des Fahrerassistenzsystems und/oder durch eine farbliche Kennzeichnung der im Sichtbereich des Fahrers liegenden Oberflächen im Innenraum des Kraftfahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Die Möglichkeit zur vollständigen Steuerung eines Fahrzeugs durch elektrische Signale ohne Inanspruchnahme einer direkten mechanischen Kraftübertragung ist unter dem Schlagwort Drive-by-Wire bekannt und bildet die Grundlage für eine Umgestaltung heutiger Fahrerarbeitsplätze zugunsten alternativer Einbauinstrumente zur Fahrzeugführung und alternativer Raumnutzungskonzepte im Fahrzeuginnenraum.
Des weiteren geht die Entwicklung der Fahrerassistenzsysteme immer mehr in die Richtung teilautonomen oder autonomen Fahrens, wobei der Fahrer in geeigneten Fahrsituationen teilweise oder vollständig von seiner Fahraufgabe entbunden wird. In diesem Fall übernehmen elektronische Systeme auf der Basis von Sensordaten des Umfelds des Fahrzeugs dessen Steuerung. Beispiele dafür sind das ACC für Stausituationen, Spurpilot, Parkpilot, Heading-Control usw.
Bei der Verlagerung der Verantwortung eines Fahrzeugs vom Fahrer auf das Fahrerassistenzsystem und umgekehrt muss ein Dialog zwischen Fahrer und Fahrerassistenzsystem erfolgen, um die Kontrollverantwortung in geeigneter Weise übergeben zu können.
Ein solcher Dialog kann mittels Sprachausgabe, graphischer Ausgabe und entsprechender Eingabemöglichkeit, beispielsweise mittels eines Touchscreen-Displays oder ähnlichem, erfolgen. So zeigt die DE 10 2007 052 258 A1 ein intuitives Querführungs-Assistenzsystem, bei dem mittels einer Erkennung, ob der Fahrer das Lenkrad erfasst hat oder nicht, in vorbestimmten Fahrsituationen zwischen der vom Fahrer ausgeführten Querführung und einer automatischen Querführung umgeschaltet werden kann. Dabei wird dem Fahrer der Zustand des Fahrerassistenzsystems mittels eines Leuchtrings am Lenkrad vermittelt, der je nach Zustand des Assistenzsystems in verschiedenen Farben leuchtet. Nachteilig ist, dass ein leuchtendes Lenkrad Unsicherheiten beim Fahrer hervorrufen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Übergabe und Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems, bei dem die Kontrollverantwortung zwischen Fahrer und Fahrerassistenzsystem als Funktion der aktuellen Fahrsituation verteilt werden kann, wobei die Kontrollverantwortung für den automatisierten Fahrvorgang und/oder deren mögliche Änderung dem Fahrer durch unterschiedliche farbliche Kennzeichnung angezeigt werden, werden die unterschiedlichen farblichen Kennzeichnungen durch eine farbliche Kennzeichnung des Steuerinstruments des Fahrerassistenzsystems und/oder durch eine farbliche Kennzeichnung der im Sichtbereich des Fahrers liegenden Oberflächen im Innenraum des Kraftfahrzeugs vorgenommen.
Vorzugsweise bietet das Fahrerassistenzsystem dem Fahrer durch eine erste farbliche Kennzeichnung die Option der Übernahme der Kontrollverantwortung für einen automatisierten Fahrvorgang als Funktion der Fahrsituation an und es wird eine erfolgte Übernahme der Kontrollverantwortung durch das Fahrerassistenzsystem dann durch einen zweite farbige Kennzeichnung dargestellt. Dabei kann die Übergabe der Kontrollverarbeitung durch den Fahrer an das Assistenzsystem beispielsweise mittels einer Spracheingabe, dem Berühren des Steuergeräts des Fahrerassistenzsystems, d. h., quasi durch Tastendruck, oder auf eine andere Art und Weise erfolgen.
Bevorzugt wird mit der ersten farblichen Kennzeichnung das Steuerinstrument des automatisierten Fahrvorgangs markiert, während die zweite farbliche Kennzeichnung sowohl das Steuerinstrument als auch im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums betreffen können.
Macht der aktuelle Fahrzustand eine Übernahme der Kontrollverantwortung durch den Fahrer notwendig, beispielsweise, indem eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschritten wird, so teilt dies das Fahrerassistenzsystem dem Fahrer durch eine dritte farbliche Kennzeichnung mit und fordert ihn zur Übernahme der Kontrollverantwortung als Funktion des aktuellen Fahrzustands auf. Dabei betrifft vorzugsweise die dritte farbliche Kennzeichnung das Steuerinstrument und im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums.
Nach der Übernahme der Kontrollverantwortung seitens des Fahrers geht das Steuerinstrument und die im Sichtbereich des Fahrers liegenden Oberflächen des Innenraums wieder in den Grundzustand über, d. h. es erfolgt keine separate farbliche Kennzeichnung mehr. Dieser Grundzustand, der signalisiert, dass die Kontrollverantwortung nunmehr beim Fahrer liegt, kann natürlich auch eine farbliche, für den Grundzustand spezifische Kennzeichnung aufweisen, kann also auch als vierte farbliche Kennzeichnung bezeichnet werden.
Unter der farblichen Kennzeichnung wird vorzugsweise deren Farbigkeit und Intensität subsumiert. Es kann darunter auch ein Blinken der Farbe beinhaltet sein.
Weiter kann neben der genannten unterschiedlichen farblichen Kennzeichnung zur Veranschaulichung der Kontrollverantwortung eine graphische Anzeige und/oder eine Sprachausgabe erfolgen.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des im Vorangegangenen erläuterten Verfahrens in einem Kraftfahrzeug weist eine Anzeige/Steuereinrichtung auf, wobei die Anzeige/Steuereinrichtung und/oder im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums zur Darstellung unterschiedlicher farblicher Kennzeichnungen ansteuerbar sind. Dabei kann die farbliche Ansteuerung durch Integration von RGB-OLEDs in den lichttransmissiven Flächen, Umschaltung zwischen vordefinierten Farbtönen durch elektronische Tinten durch flexible RGB-Displays und/oder durch die Nutzung eines Displays im Bereich der Instrumententafel erfolgen.
Zusammenfassend beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Kennzeichnung von Kontrollverantwortung oder Kontrollzuständigkeiten für automatisierte Fahrvorgänge, indem die Kontrollverantwortung vom Fahrer auf das Fahrzeug bzw. vom Fahrzeug auf den Fahrer verschoben werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
1 ein in der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs angeordnetes Anzeige/Steuerelement eines Fahrerassistenzsystems, und
2 den Übergabeablauf mittels farblicher Kennzeichnung in schematischer Darstellung.
1 zeigt eine Anzeige/Steuereinrichtung 1 eines Fahrerassistenzsystems, welches an oder in der Instrumententafel 2 eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Dabei weist die Anzeige/Steuereinrichtung 1 im oberen Teil ein Display 3 auf, welches zur Darstellung beispielsweise eines Tachometers 4, einer Statusanzeige 5 sowie einer Uhr 6 dient. In dem Tachometer 4 können noch Weginformationen oder Umgebungsinformationen, Statusanzeigen etc. dargestellt sein.
Der untere Teil 7 der Anzeige/Steuereinrichtung 1 dient als Warnanzeige im Sinne einer im Blickfeld des Fahrers liegenden Oberfläche im Innenraum des Kraftfahrzeugs und weist ferner eine Fahrerassistenzsystemsteuerelement 8 auf. Dabei kann der untere Teil 7 zumindest teilweise als Display ausgelegt sein, beispielsweise durch ein Touchscreen, um das Steuerelement 8 darstellen sowie dessen Funktionsfähigkeit herstellen zu können. Weitere Bedienelemente 9 können im unteren Teil 7 angeordnet sein.
Ferner kann in der Instrumententafel 2 ein weiteres Display 10 angeordnet sein, in dem beispielsweise Informationen bezüglich der Klimaanlage, Radio, MP3, DVD, Telefon und/oder Internet dargestellt werden können.
2 zeigt den Ablauf einer Übergabe der Kontrollverantwortung vom Fahrer an das Fahrerassistenzsystem und wieder zurück. Dabei steht folgendes Szenario im Fokus:
Im Zustand A wird das Fahrzeug vom Fahrer manuell gesteuert, und die Anzeige/Steuervorrichtung 1 des Fahrerassistenzsystems weist einen ”normalen” oder Grundzustand auf, beispielsweise ist der untere Teil 7 mit dem Steuerelement 8 in weißer Farbe bzw. in der Umgebungsfarbe gehalten. Tritt nun während der Fahrt ein definierter Zustand ein, der die Nutzung von automatischen Fahrfunktionen zulässt, wie beispielsweise im Stau der Staupilot, beim Einparken der Parkpilot, auf der Autobahn das Heading-Control, oder ein automatisiertes Fahren auf einer entsprechenden Spur zukünftiger Autobahnen für entsprechend ausgestattete Fahrzeuge, geht das Anzeige/Steuereinrichtung 1 in den Zustand B über, in welchem die automatisierte Fahrfunktion an den Fahrer angeboten wird. Dies kann beispielsweise durch ein entsprechendes Blinken des Steuerelements 8 in einer ersten Farbe 11 mit einer vorgegebenen Frequenz und Dauer erfolgen. Ferner kann im Steuerelement 8 graphisch dargestellt werden, welche automatisierte Fahrfunktion übergangen werden kann, hier in diesem Beispiel wäre dies die ACC-Funktion für das Staufahren. Setzt der Fahrer nun die Übernahme der Kontrollverantwortlichkeit durch das automatisierte Fahren mittels des Fahrerassistenzsystems in Kraft, beispielsweise durch Drücken des Steuerelements 8, so geht das System in den Zustand C über, in welchem das Fahrerassistenzsystem die Kontrolle über das automatisierte Fahren übernommen hat. In diesem Fall kann der gesamte untere Teil 7 in einer zweiten farblichen Kennzeichnung 12 leuchten, beispielsweise in dezent gehaltenem Grün.
Ändert sich nun der Fahrzustand, so dass ein automatisierter Fahrvorgang nicht mehr möglich ist, beispielsweise durch Überschreiten einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit, so geht die Anzeige/Steuervorrichtung 1 in den Zustand D über, in dem die Warnanzeige 7 sowie das Steuerelelement 8 in eine dritte farbliche Kennzeichnung 13 gebracht wird, beispielsweise, indem die Elemente dezent gelb strahlen. Ferner kann eine graphische Mitteilung auf dem Steuerelement 8 erscheinen, mit der der Fahrer aufgefordert wird, die Steuerung des Kraftfahrzeugs wieder zu übernehmen, mit anderen Worten die Kontrollverantwortung sollte wieder auf den Fahrer übergehen. Wie dies hier im vorliegenden Beispiel durch den Begriff ”hands on” ausgedrückt wird.
Vorzugsweise wird daher während des automatisierten Fahrens der Zustand der Automatik über eine großflächige Färbung des Fahrinstruments und/oder weiterer Bereiche in direktem oder peripherem Sichtfeld des Nutzers gekennzeichnet. Über Intensität und Farbigkeit wird so vermittelt, dass das System

– aktiv ist,
– im Rahmen der systemimmanenten Selbstkontrolle fehlerfrei arbeitet,
– eine Übernahme vom Nutzer empfiehlt, und
– eine Übernahme vom Nutzer erfordert.

Eine farbliche Kennzeichnung der betreffenden Objekte und Materialien im Innenraum kann durch folgende Technologien erreicht werden:

– Integration von RGB-O-LEDs in der lichttransmissiven Flächen im Instrument,
– Umhüllung der Instrumente mit flexiblen RGB-Displays, und/oder
– Umschalten zwischen vordefinierten Farbtönen durch elektronische Tinten,
– oder Nutzung eines großflächigen Displays im Bereich der Instrumententafel für zusätzliche Farbkennzeichnungen neben dem eigentlichen Fahrinstrument.

Wahlweise können gesamte Flächen oder partielle Bereiche des Fahrinstruments gefärbt/beleuchtet werden.
Eine großflächige farbliche Kennzeichnung bietet gegenüber beispielsweise detaillierten graphischen Elementen folgende Vorteile:

– Abstraktion der Systemtätigkeit zu einer sehr schnell ablesbaren, leicht verständlichen Anzeige,
– stärkere Aufmerksamkeitserregung des Nutzers in kritischen Situationen durch Nutzung des peripheren Sichtbereichs,
– Kennzeichnung direkt am betreffenden Objekt, nämlich dem Fahrinstrument, so dass bei zeitkritischen Aufforderungen der Aufmerksamkeitsfokus bereits auf dem entsprechenden Manipulationsobjekt liegt, und
– formale Inszenierung der Funktion des automatischen Fahrens.

Bezugszeichenliste

A: Manuell, d. h. Grundzustand
B: FAS Anbieten
C: FAS
D: Übernahme Aufforderung
1: Anzeige-/Steuereinrichtung
2: Instrumententafel
3: Display
4: Tachometer
5: Statusanzeige
6: Uhr
7: Warnanzeige
8: FAS-Steuerelement
9: Bedienelement
10: Display
11: erste farbliche Kennzeichnung
12: zweite farbliche Kennzeichnung
13: dritte farbliche Kennzeichnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007052258 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Kennzeichnung der Kontrollverantwortung für automatisierte Fahrvorgänge eines Fahrerassistenzsystems, wobei die Kontrollverantwortung zwischen Fahrer und Fahrerassistenzsystem als Funktion der Fahrsituation verteilt werden kann, wobei die Kontrollverantwortung für den automatisierten Fahrvorgang und/oder deren mögliche Änderung dem Fahrer durch unterschiedliche farbliche Kennzeichnungen angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen farblichen Kennzeichnungen durch eine farbliche Kennzeichnung des Steuerinstruments des Fahrerassistenzsystems und/oder durch eine farbliche Kennzeichnung der im Sichtbereich des Fahrers liegenden Oberflächen im Innenraum des Kraftfahrzeugs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem dem Fahrer durch eine erste farbliche Kennzeichnung die Option der Übernahme der Kontrollverantwortung für einen automatisierten Fahrvorgang als Funktion der Fahrsituation anbietet, und eine erfolgte Übernahme der Kontrollverantwortung durch das Fahrerassistenzsystem durch eine zweite farbige Kennzeichnung dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste farbliche Kennzeichnung das Steuerinstrument des automatisierten Fahrvorgangs und die zweite farbliche Kennzeichnung das Steuerinstrument und im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums betrifft.
Verfahren nach Anspruch 2, oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem den Fahrer durch eine dritte farbliche Kennzeichnung den Fahrer zur Übernahme der Kontrollverantwortung als Funktion des Fahrzustandes auffordert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte farbliche Kennzeichnung das Steuerinstrument und im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums betrifft.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die farbliche Kennzeichnung durch deren Farbigkeit und Intensität bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die farbliche Kennzeichnung ein Blinken der Farbe beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der farblichen Kennzeichnung eine graphische Anzeige und/oder eine Sprachausgabe erfolgt.
Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einem Kraftfahrzeugs mit einer Anzeige-/Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige-/Steuereinrichtung und/oder im Sichtbereich des Fahrers liegende Oberflächen des Innenraums zur Darstellung unterschiedlicher farblicher Kennzeichnungen ansteuerbar sind.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die farbliche Kennzeichnung durch Integration von RGB-OLEDs hinter lichttransmissive Flächen, Umschaltung zwischen vordefinierten Farbtönen durch elektronische Tinten, durch flexible RGB-Displays und/oder durch die Nutzung eines Displays im Bereich der Instrumententafel erfolgt.