DE102012112441A1

DE102012112441A1 - Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102012112441A1
Application number: DE201210112441
Authority: DE
Inventors: Martin Gasser; Andreas Geier; Gergely Ungvàry; Matthias Strauss
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystem, bei welchem Längs- und Querdynamik beeinflussende Fahrzeugsteuerungselemente HMI-Schnittstellen zwischen dem Fahrer des Fahrzeugs und dem Fahrerassistenzsystem sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eine Erkennungsschwelle zur Aktivierung oder Deaktivierung wenigstens einer Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit der bei einer Fahrerbetätigung eines Fahrzeugsteuerungselementes erzeugten Betätigungscharakteristik fahrerspezifisch angepasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystem gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Seit längerer Zeit sind Forschungen und Entwicklungen auf dem Gebiet von autonomen Fahrzeugen zum automatischen bzw. autonomen Fahren zu beobachten, wobei unter einem autonomen Fahrzeug ein Fahrzeug verstanden wird, das sich mit oder ohne menschliche Passagiere selbständig von einem Ausgangspunkt zu einem Zielpunkt bewegt.
Fahrerassistenzsysteme, die dem Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen sind mittlerweile in modernen Fahrzeugen weit verbreitet und werden ständig weiter entwickelt. So sind bspw. Adaptive Cruise Control (ACC), Blind Spot Detection (BSD), also die Überwachung des toten Winkels, Emergency Brake Assistent (EBA) als Notfallbremssystem oder Lane Departure Warning (LDW) als Fahrspurassistent bekannt. Auch gibt es bereits halbautomatische oder vollautomatische Einparksysteme.
Solche Fahrerassistenzsysteme stellen bereits erste Schritte in Richtung eines automatisierten Fahrens dar, da sie bereits Aufgaben vom Fahrer übernehmen bzw. ihn sehr stark bei diesen Aufgaben unterstützen.
Automatisierungsstufen beim autonomen Fahren oder Assistenzfunktionen werden in der Regel über das Lenkrad und/oder über das Bremspedal und/oder das Fahrpedal(auch Gaspedal genannt) als Fahrzeugsteuerungselemente ein- und ausgeschaltet und stellen damit eine HMI-Schnittstelle zwischen dem Fahrer und dem Fahrzeug bzw. dem Fahrerassistenzsystem dar. Die Erkennung von Lenkrad- oder Bremspedal- oder Fahrpedalbetätigungen seitens des Fahrers werden von dem Fahrerassistenzsystem über fest eingestellte oder situationsangepasste Erkennungsschwellen erkannt.
Aus der DE 44 13 172 C1 ist ein Verfahren zur fahrsituationsabhängigen Bestimmung der Auslöseempfindlichkeit eines automatischen Bremsvorgangs für ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei einem Bremsmanöver wird für das Auslösen eines automatischen Bremsvorgangs das Überschreiten einer Erkennungsschwelle der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Betätigungskraft eines Bremspedals als Auslösekriterium herangezogen. Nach dem Auslösen eines solchen automatischen Bremsvorgangs wird ein größerer Bremsdruck aufgebaut als sich aus der Bremspedalstellung ergibt, um dadurch eine Notbremsung zu realisieren. Die Auslöseempfindlichkeit wird bei diesem bekannten Verfahren in Abhängigkeit von der Art bzw. des zeitlichen Ablaufs der Pedalbetätigung durch den Fahrer verändert.
Ferner ist aus der DE 10 2007 060 875 A1 bekannt, die Auslöseschwelle für die Auslösung eines automatischen Bremsvorgangs in Abhängigkeit wenigstens eines physiologischen Parameters des Fahrers, wie bspw. dessen Größe und dessen Gewichts zu adaptieren, da davon ausgegangen wird, dass die typischerweise überwachten Auslösekriterien, nämlich Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals und die in das Bremspedal eingeleitete Betätigungskraft von der Physis des jeweiligen Fahrers stark abhängen können.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, fahrerspezifische Eigenschaften bei der fahrdynamischen Regelung bzw. Steuerung von Fahrzeugen durch Fahrerassistenzsysteme besser zu berücksichtigen, um dadurch die Fahrzeugsicherheit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Dieses Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystem, bei welchem Längs- und Querdynamik beeinflussende Fahrzeugsteuerungselemente HMI-Schnittstellen zwischen dem Fahrer des Fahrzeugs und dem Fahrerassistenzsystem sind, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass wenigstens eine Erkennungsschwelle zur Aktivierung oder Deaktivierung wenigstens einer Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit der bei einer Fahrerbetätigung eines Fahrzeugsteuerungselementes erzeugten Betätigungscharakteristik fahrerspezifisch angepasst wird.
Damit werden die Erkennungsschwellen für das Fahrerassistenzsystem fahrerspezifisch an den Fahrstil eines Fahrers angepasst. So gibt es vorsichtige Fahrer, die bereits sehr früh eine Abschaltung oder Zuschaltung einer Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs wünschen. Versierte Fahrer bevorzugen dagegen eher ein späteres Ab- oder Zuschalten von solchen Assistenzfunktionen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich der Fahrstil eines Fahrers an der Betätigungscharakteristik erkennen lässt, in welcher Art und Weise das Lenkrad, das Bremspedal oder das Fahrpedal betätigt wird, ob also der Fahrer ein solches Fahrzeugsteuerungselement stark und ruckartig betätigt, also einen deutlichen Fahrereingriff zeigt, oder ob der Fahrer nur einen leichten Fahrereingriff durchführt, also das Fahrzeugsteuerungselement bspw. anfangs nur leicht und erst nachfolgend stärker betätigt.
Dadurch kann das Fahrerassistenzsystem an die spezifischen Fahreigenschaften eines Fahrers angepasst werden, wodurch er weniger durch Aktionen des Fahrerassistenzsystems irritiert wird und sich hierdurch die Fahrzeugsicherheit erhöht.
In einer besonderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei wenigstens einer aktiven Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit der bei einer Fahrerbetätigung eines Fahrzeugsteuerungselementes erzeugten Betätigungscharakteristik fahrerspezifisch die Eingriffsstärke dieser Fahrerassistenzfunktion angepasst wird.
Damit werden nicht nur die Erkennungsschwellen an die Betätigungscharakteristik sondern auch die Eingriffsstärke des Fahrerassistenzsystems angepasst. Abgeändert werden können insbesondere die Stärke des Lenkeingriffs, des Bremseingriffs, die Druckaufbauzeit beim Bremsdruck und die maximale Lenkradwinkelgeschwindigkeit.
Weiterbildungsgemäß wird die Betätigungscharakteristik mit wenigstens einem Parameter hinsichtlich der Betätigungskraft und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder Betätigungsdauer und/oder des Verlaufs der Betätigungskraft und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Position des betätigten Fahrzeugsteuerungselementes erfasst.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Erkennungsschwelle für das Fahrerassistenzsystem herabgesetzt, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung zunächst einen kleinen Wert und nachfolgend einen größeren Wert aufweist. Denn wenn es des Öfteren zunächst zu einem leichten Eingriff des Fahrers in Bremse, Gas oder Lenkung mittels des Bremspedals, des Fahrpedals oder des Lenkrads mit anschließender erhöhtem Eingriff kommt, wird daraus geschlossen, dass der Fahrer bereits früher bspw. eine Abschaltung der Funktion des Fahrerassistenzsystems erwartet.
Desweiteren wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Erkennungsschwelle heraufgesetzt, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung einen großen Wert aufweist. So wird bei starken und ruckartigen, über das Bremspedal, das Fahrpedal oder das Lenkrad betätigte Fahrereingriffe von einem versierten Fahrer ausgegangen, bei dem die Erkennungsschwellen angehoben werden können.
Ferner ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Eingriffsstärke herabgesetzt wird, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung zunächst einen kleinen Wert und nachfolgend einen größeren Wert aufweist. Bei einem vorsichtigen Fahrer ist es daher angebracht, nicht nur die Erkennungsschwelle, sondern auch die Eingriffsstärken des Fahrerassistenzsystems herabzusetzen, insbesondere dann, wenn es weiterhin häufig zu Fahrerübernahmen kommt.
Gemäß der folgenden vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Eingriffsstärke heraufgesetzt, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung einen großen Wert aufweist. Bei einem versierten Fahrer können daher nicht nur die Erkennungsschwellen, sondern auch die Eingriffsstärken des Fahrerassistenzsystems heraufgesetzt werden. Insbesondere können sogar die Maximalwerte für die Eingriffe in Fahrzeuglängs- oder Querbeschleunigung bei einem solchen versierten Fahrer angehoben als auch schnellere Eingriffe durchgeführt werden.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass gewisse Konfigurationen auf Kundenwunsch in einer Werkstatt fest eingegeben und vom System gespeichert werden können. So kann bspw. der Wunsch eines Kunden, dass der Notbremsassistenten bereits bei leichtem Gasgeben abschaltbar sein soll, oder dass die Kraft im Fahrpedal größer oder kleiner sein soll realisiert werden.
Schließlich ist nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Fahrerassistenzsystem zur Ausgabe von Warnmeldungen auf optischen, akustischen und haptischen Sinneskanälen ausgebildet, wobei in Abhängigkeit der Reaktion des Fahrers auf die Ausgabe der Warnmeldung, vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeitdauer zwischen der Ausgabe einer Warnmeldung und der Reaktion des Fahrers ein Sinneskanal oder mehrere unterschiedliche Sinneskanäle zur Ausgabe einer Warnmeldung ausgewählt werden.
Damit wird eine Anpassung an die Reaktion eines Fahrers auf ein als optisches, akustisches oder haptisches Signal ausgegebene Warnmeldung erzielt, nämlich ob ein Fahrer und wie schnell er auf eine solche Warnmeldung reagiert. Eine solche Anpassung erfolgt durch Zu- und Wegschaltung einzelner optischer, haptischer oder akustischer Warnmeldungen und Informationen.
Durch die Ermittlung einer gemittelten Durchschnittszeit zwischen den Warnmeldungen und den Eingriffen des Fahrers über einen gewissen Zeitraum kann festgestellt werden, auf welchem Sinnes- bzw. Wahrnehmungskanal, also dem optischen, akustischen oder haptischen Sinneskanal der Fahrer besser reagiert. Je kürzer die Zeit ist, desto besser reagiert der Fahrer auf eine solche Ausgabe einer Warnmeldung. Je nach Funktion des Fahrerassistenzsystems, die ein oder ausgeschaltet wird und auch je nach Kritikalität einer Warnmeldung oder einer Information können dann einzelne Sinneskanäle zu- oder weggeschaltet werden.
Reagiert bspw. ein Fahrer immer sehr gut auf optische Warnmeldungen, können evtl. akustische Warnmeldungen weggelassen werden um nicht auch die Mitfahrer mit den Warntönen zu konfrontieren. Ein Fahrer, der hingegen optische und akustische Warnmeldungen ignoriert, könnte dann auch bei anderen Funktionen des Fahrerassistenzsystems über den haptischen Sinneskanal gewarnt werden, bspw. durch deutlich stärkere Bremsrucke bei Notbremssystemen oder stärkere haptische Rückmeldung im Lenkrad bei einer Querführung, wenn das System erkennt, dass keine Querregelung mehr möglich ist oder durch stärke Rückmeldung über das Bremspedal oder einem intelligenten Fahrpedal (AFFP, Accelerator Force Feedback Pedal).
Dadurch dass die einzelnen Arten der Warnungmeldungen und/oder Information einstellbar werden können auch gewisse Konfigurationen auf Kundenwunsch in einer Werkstatt fest eingegeben und vom System gespeichert werden.
Das Fahrzeug, d.h. dessen Fahrerassistenzsystem kann sich an das Kundenverhalten automatisch anpassen. Kompromisse bei der Auslegung von Warn- und Informationssystemen kann zumindest teilweise aus dem Weg gegangen werden. Auch im Nachhinein sind Änderungen oder Kundenadaptionen durch die Werkstatt möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4413172 C1 [0006]
DE 102007060875 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystem, bei welchem Längs- und Querdynamik beeinflussende Fahrzeugsteuerungselemente HMI-Schnittstellen zwischen dem Fahrer des Fahrzeugs und dem Fahrerassistenzsystem sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Erkennungsschwelle zur Aktivierung oder Deaktivierung wenigstens einer Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit der bei einer Fahrerbetätigung eines Fahrzeugsteuerungselementes erzeugten Betätigungscharakteristik fahrerspezifisch angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer aktiven Assistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems in Abhängigkeit der bei einer Fahrerbetätigung eines Fahrzeugsteuerungselementes erzeugten Betätigungscharakteristik fahrerspezifisch die Eingriffsstärke dieser Fahrerassistenzfunktion angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungscharakteristik mit wenigstens einem Parameter hinsichtlich der Betätigungskraft und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder Betätigungsdauer und/oder des Verlaufs der Betätigungskraft und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder der Position des betätigten Fahrzeugsteuerungselementes erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsschwelle herabgesetzt wird, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung zunächst einen kleinen Wert und nachfolgend einen größeren Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsschwelle heraufgesetzt wird, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung einen großen Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsstärke herabgesetzt wird, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung zunächst einen kleinen Wert und nachfolgend einen größeren Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsstärke heraufgesetzt wird, wenn wenigstens einer der die Betätigungscharakteristik anzeigender Parameter bei Beginn der Betätigung einen großen Wert aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist zur Ausgabe von Warnmeldungen auf optischen, akustischen und haptischen Sinneskanälen und in Abhängigkeit der Reaktion des Fahrers auf die Ausgabe der Warnmeldung, vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeitdauer zwischen der Ausgabe einer Warnmeldung und der Reaktion des Fahrers ein Sinneskanal oder mehrere unterschiedliche Sinneskanäle zur Ausgabe einer Warnmeldung ausgewählt werden.