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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet betrifft im Allgemeinen das automatisierte Fahren eines Fahrzeugs und betrifft insbesondere das automatisierte Fahren eines Fahrzeugs basierend auf einer Vielzahl von Eingabesensoren.
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STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge können mit automatischen bzw. automatisierten und/oder halbautomatischen bzw. halbautomatisierten Fahrsystemen, Ausführungsformen und/oder Merkmalen ausgestattet sein. Automatische und/oder halbautomatische Fahrsysteme können automatische Fahrsteuerungen mit bestimmten Fahrmerkmalen bereitstellen, welche die für den Betrieb der Fahrmerkmale erforderliche Fahrer-Interaktion reduzieren. Automatische Geschwindigkeitsregler können z.B. vom Fahrer aktiviert werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist und können eine ausgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit halten. Bei einem weiteren Beispiel können automatische Fahrspurverfolgungssysteme vom Fahrer aktiviert werden, während das Fahrzeug in Bewegung ist und können eine Position des Fahrzeugs in der Fahrspur halten.
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Während der automatischen Steuerung durch das automatische Fahrsystem können die automatischen Fahrsysteme es dem Fahrer in einigen Fällen überlassen, das Fahrmerkmal zu steuern, wenn der Fahrer denkt, dass das System das Merkmal steuert. In diesem Fall wird das Fahrmerkmale weder vom Fahrer noch vom System gesteuert. In manchen Fällen kann das automatische Fahrsystem die Kontrolle dann über das Fahrmerkmal übernehmen, wenn der Fahrer versucht, das Merkmal zu steuern. In diesem Fall kann die Steuerung durch das automatische Fahrsystem zu Frustrationen des Fahrers führen.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, Verfahren und Systeme zur Verbesserung von automatischen Fahrsystemen eines Fahrzeugs bereitzustellen. Weiterhin werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristiken der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den anhängigen Ansprüchen ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen sowie dem vorsehenden technischen Gebiet und dem Stand der Technik zu sehen sind.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrmerkmals für ein automatisches Fahrsystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Empfangen eines ersten Sensorsignals vom einem ersten Sensor; Empfangen eines zweiten Sensorsignals von einem zweiten Sensor; selektives Bestimmen eines Vorhabens des Fahrers basierend auf dem wenigstens einen von dem ersten Sensorsignals und dem zweiten Sensorsignals; sowie Steuern des Fahrmerkmals basierend auf dem Vorhaben des Fahrers.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein automatisches Fahrsystem zur Steuerung eines Fahrmerkmals bereitgestellt. Das automatische Fahrsystem beinhaltet ein erstes Modul, das ein erstes Sensorsignal von einem ersten Sensor empfängt, das ein zweites Sensorsignal von einem zweiten Sensor empfängt und das ein Vorhaben des Fahrers basierend auf dem wenigstens einen von dem ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal selektiv bestimmt. Ein zweites Modul steuert das Fahrmerkmal basierend auf dem Vorhaben des Fahrers.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Ausführungsbeispiele werden hierin in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei ähnliche Ziffern ähnliche Elemente bezeichnen und wobei:
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1 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein automatisches Fahrsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen umfasst;
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2 ein Zustandsdiagramm ist, das die Betriebszustände, Betriebs-Sub-Zustände und Übergänge des automatischen Fahrsystems gemäß verschiedener Ausführungsformen darstellt;
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3 ein Datenflussdiagramm ist, das ein Kontrollmodul des automatischen Fahrsystems gemäß verschiedener Ausführungsformen darstellt;
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4 ein Flussdiagramm ist, das ein Steuerverfahren des automatischen Fahrsystems gemäß verschiedener Ausführungsformen darstellt;
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende, detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und gilt nicht als die Anmeldung und Verwendungen einschränkend. Weiterhin besteht keinerlei Absicht, die Erfindung auf die in oben genannten technischen Gebiet, Stand der Technik, Kurzdarstellung der Erfindung noch in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung vorgestellten ausdrücklichen oder implizierten Theorien zu beschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen insgesamt entsprechende Referenzziffern ähnliche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf beliebige Hardware, Software, Firmware, elektronische Kontrollkomponente, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgerät, entweder einzeln oder in einer beliebigen Kombination, einschließlich, jedoch ohne Einschränkung: einer ASIC-Schaltung, einer elektronischen Schaltung, einem Prozessor (geteilt, eigenständig oder Gruppe) sowie einem Speicher, der ein oder mehrere der Software- oder Firmware-Programme ausführt, einer Kombinations-Schaltungslogik und/oder anderen geeigneten Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, das ein automatisches Fahrsystem 12 gemäß verschiedener Ausführungsformen beinhaltet. Zu beispielhaften Zwecken wird die Offenbarung im Zusammenhang mit dem automatischen Fahrsystem 12 erörtert, bei dem es sich um einen Geschwindigkeitsregler handelt, der eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und eine Lenkposition des Fahrzeugs 10 steuert. Man wird zu schätzen wissen, dass verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein automatisches Fahrsystem 12 beinhalten können, das nur die Fahrgeschwindigkeit steuert, das nur die Lenkposition steuert oder das beliebige andere automatischen Fahrmerkmale des Fahrzeugs 10 steuert. Obwohl die hierin gezeigten Figuren ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen von Elementen darstellen, können auch zusätzliche eingreifende Elemente, Geräte, Merkmale oder Komponenten in tatsächlichen Ausführungsformen vorhanden sein. Es versteht sich ebenso, dass 1 lediglich zu illustrativen Zwecken dient und eventuell nicht maßstabgetreu gezeichnet ist.
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Wie gezeigt, beinhaltet das automatische Fahrsystem 12 ein Kontrollmodul 14, das kommunikativ an einen oder mehrere Sensoren 16 gekoppelt ist. Die Sensoren 16 erfassen beobachtbare Zustände verschiedener Fahrzeugsysteme und erzeugen darauf basierende Sensorsignale. Bei verschiedenen Ausführungsformen erfassen wenigstens einige der Sensoren 16 beobachtbare Zustände eines Lenksystems 18 des Fahrzeugs 10. Die Sensoren 16 umfassen z.B. einen Drehmomentsensor, der einen auf ein Lenkrad des Lenksystems 18 (z.B. durch einen Fahrer, der das Lenkrad in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung oder in einer Richtung im Uhrzeigersinn dreht) beaufschlagten Drehmoment erfasst; und Haltesensoren, die eine Berührung erfassen, die auf ein Lenkrad (z.B. durch eine Kapazitätsveränderung) des Lenksystems 18 gemäß einem bestimmten Muster (z.B. durch einen Fahrer, der das Lenkrad ergreift und hält) beaufschlagt wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen wenigstens einige der Sensoren 16 Pedalpositionssensoren, die beobachtbare Zustände eines Bremspedals und/oder eines Gaspedals eines Pedalsystems 20 des Fahrzeugs 10 erfassen. Die Sensoren 16 umfassen z.B. einen Bremspedal-Positionssensor, der eine Position des Bremspedals erfasst; und einen Gaspedal-Positionssensor, der eine Position des Gaspedals erfasst. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen wenigstens einige der Sensoren 16 Fahrspur-Positionssensoren, die beobachtbare Zustände des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Fahrspur, in der das Fahrzeug 10 fährt, erfassen.
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Das Kontrollmodul 14 ist ferner kommunikativ mit automatischen Fahrservomotoren 22 gekoppelt. Die Servomotoren 22, wenn von einem Fahrer des Fahrzeugs 10 aktiviert, erzeugen Ein-/Aus-Signale, die darauf hinweisen, ob das Kontrollsystem ein- oder ausgeschaltet werden soll, Beschleunigungs-/Verlangsamungssignale, die darauf hinweisen, ob beschleunigt oder verlangsamt werden soll, während das Kontrollsystem eingeschaltet ist sowie Sollgeschwindigkeitssignale, die darauf hinweisen, wann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auf die Sollgeschwindigkeit eingestellt werden soll.
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Basierend auf den Sensorsignalen und den Servomotorsignalen erzeugt das Kontrollmodul 14 Steuersignale an ein oder mehrere Systeme 24–28 des Fahrzeugs 10, um das Fahrmerkmal des Fahrzeugs 10 zu automatisieren. Das Kontrollmodul 14 erzeugt z.B. Steuersignale an ein Motorsystem 24 des Fahrzeugs 10, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu automatisieren (z.B. derart, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bei einer Sollgeschwindigkeit verbleibt). Bei einem weiteren Beispiel erzeugt das Kontrollmodul 14 Steuersignale an das Lenksystem 18, um eine Lenkposition des Fahrzeugs 10 zu automatisieren (z.B. derart, dass die Position des Fahrzeugs 10 in einer bestimmten Position innerhalb der Fahrspur verbleibt).
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Bei verschiedenen Ausführungsformen automatisiert das Kontrollmodul 14 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und die Lenkposition des Fahrzeugs 10 basierend auf verschiedenen Betriebszuständen. Man wird zu schätzen wissen, dass bei verschiedenen Ausführungsformen ein oder mehrere der Betriebszustände einen oder mehrere Betriebs-Sub-Zustände umfassen können. Wie in 2 (und unter weiterer Bezugnahme auf 1) zu sehen ist, können die Betriebszustände einen deaktivierten Zustand 30 (disabled state), einen aktivierten Zustand 32 (enabled state), einen im Eingriff stehenden Zustand 34 (engaged state) und einen Fahrer-Steuerungszustand 36 (driver control state) umfassen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Im deaktivierten Zustand 30 wird das automatische Fahrsystem 12 deaktiviert (d.h. ausgeschaltet). Im aktivierten Zustand 32 wird das automatische Fahrsystem 12 aktiviert (d.h. eingeschaltet), steuert das Fahrmerkmal jedoch nicht aktiv. Im Eingriff stehenden Zustand 34 steuert das automatische Fahrsystem 12 aktiv das Fahrmerkmal, wie z.B. die Fahrgeschwindigkeit und/oder Lenkposition. Im Fahrer-Steuerungszustand 36 wird das automatische Fahrsystem 12 deaktiviert und kann aufgrund eines festgestellten Fahrer-Missbrauchs des Systems 12 nicht wieder aktiviert werden.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Betriebs-Sub-Zustände des deaktivierten Zustands 30 einen ausfallfreien Zustand 38 und einen Ausfall-Zustand 40. Im Ausfall-Zustand 38 wird das automatische Fahrsystem 12 aufgrund eines Ausfalls deaktiviert. Im ausfallfreien Zustand 40 wird das automatische Fahrsystem 12 ohne einen Ausfall deaktiviert.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Betriebs-Sub-Zustände des im Eingriff stehenden Zustands 34 einen aktiven normalen Zustand 42 (active normal state), einen aktiven verminderten Zustand 44 (active degraded state), einen verminderten Umkehrgrenzpunkt-Zustand 46 (degraded no return state), einen Beeinflussungszustand 48 (override state) und einen Beendungszustand 50 (ending state). Im aktiven normalen Zustand 42 greift das automatische Fahrsystem 12 ein und steuert das Fahrmerkmal aktiv, z.B. die Fahrgeschwindigkeit und die Lenkposition. Im Beeinflussungszustand 48 übernimmt der Fahrer kurzzeitig die Kontrolle des Fahrmerkmals, z.B. die Lenkposition und/oder Fahrgeschwindigkeit und das automatische Fahrsystem 12 gibt die Kontrolle über das Fahrmerkmal kurzzeitig ab, z.B. die Lenkposition und/oder die Fahrgeschwindigkeit, mit dem Vorhaben der Wiederaufnahme, sobald der Fahrer die Beeinflussung beendet hat. Im aktiven verminderten Zustand 44 fordert das automatische Fahrsystem 12 den Fahrer kurzzeitig auf, die Kontrolle über das Fahrmerkmal zu übernehmen, z.B. die Lenkposition. Im verminderten Umkehrgrenzpunkt-Zustand 46 fordert das automatische Fahrsystem 12 den Fahrer auf, die Kontrolle über das Fahrmerkmal, z.B. der Lenkposition, auf unbestimmte Zeit zu übernehmen. Im Beendungszustand 50 hält das automatische Fahrsystem 12 das Fahrzeug in einem sicheren Zustand aufrecht (z.B. angehalten), bis der Fahrer wieder die Kontrolle übernimmt.
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Das Kontrollmodul 14 verwaltet die Übergänge zwischen den Betriebszuständen und den Betriebs-Sub-Zuständen basierend auf den Sensorsignalen und den Servomotorsignalen. Insbesondere verwendet das Kontrollmodul 14 die Sensorsignale, um eine Vorhaben des Fahrers zu bestimmen (nachfolgend als ein Fahrer-Vorhaben bezeichnet). Das Kontrollmodul 14 verwendet das Fahrer-Vorhaben zusammen mit anderen Kriterien (z.B. solchen, die auf den Servomotorsignalen und/oder den Sensorsignalen basieren), um zwischen den Betriebszuständen und den Betriebs-Sub-Zuständen zu wechseln.
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Ein Übergang vom im Eingriff stehenden Zustand 34 zum verminderten Zustand 30 kann z.B. darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, dass der Fahrer auf eine Anfrage reagiert hat, z.B. um das Lenkrad zu halten. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Übergang vom aktiven normalen Zustand 42 zum Beeinflussungszustand 48 darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, dass der Fahrer ein Beeinflussungsverfahren startet. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Übergang vom Beeinflussungszustand 48 zum aktiven normalen Zustand 42 oder zum aktiven verminderten Zustand 44 darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, dass der Fahrer das Beeinflussungsverfahren beendet hat. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Übergang vom Beeinflussungszustand 48 zum aktiven normalen Zustand 42 darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, dass der Fahrer dem automatischen Fahrsystem 12 erlaubt, das Merkmal zu steuern. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Übergang vom aktiven verminderten Zustand 44 oder vom verminderten Umkehrgrenzpunkt-Zustand 46 zum deaktivierten Zustand 30 darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, ob der Fahrer auf eine Anfrage vom automatischen Fahrsystem 12 reagiert, die Kontrolle zu übernehmen. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Übergang vom aktiven verminderten Zustand 44 zum Beeinflussungszustand 48 darauf basieren, ob das Fahrer-Vorhaben darauf hinweist, dass der Fahrer auf eine Anfrage vom automatischen Fahrsystem 12 reagiert, die Kontrolle zu übernehmen.
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Durch das Basieren der Übergänge auf dem Fahrer-Vorhaben hindert das automatische Fahrsystem 12 daran, die Kontrolle zu übernehmen, wenn der Fahrer vorhat, das System 12 zu beeinflussen, hindert das automatische Fahrsystem 12 daran, dem Fahrer die Beeinflussung des Systems 12 zu erlauben, wenn der Fahrer nicht vorhat, das System 12 zu beeinflussen (z.B. das Fahrmerkmal wird weder vom Fahrer noch vom automatischen System 12 gesteuert) oder hindert das automatische Fahrsystem 12 daran, die Kontrolle des Fahrmerkmals zu übernehmen, bevor der Fahrer die Beeinflussung des Systems 12 beendet hat.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt das Kontrollmodul 14 fest, dass das Fahrer-Vorhaben wenigstens ein von einem Starten des Beeinflussungsverfahrens, einem Beenden eines Beeinflussungsverfahrens, einem Reagieren auf eine Anfrage vom automatischen Fahrsystem 12, die Kontrolle zu übernehmen oder einem Erlauben, dass das Fahrsystem 12 das Merkmal steuert. Bei verschiedenen Ausführungsformen stellt das Kontrollmodul 14 das Fahrer-Vorhaben basierend auf wenigstens zwei Sensorsignalen von wenigstens zwei Sensoren fest. Die wenigstens zwei Sensoren sind mit wenigstens zwei verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 assoziiert. Das Kontrollmodul 14 kann z.B. das Fahrer-Vorhaben basierend auf einem Drehmoment-Sensorsignal vom DrehmomentSensor und einem Halte-Signal von den Halte-Sensoren feststellen. Bei einem weiteren Beispiel kann das Kontrollmodul 14 das Fahrer-Vorhaben basierend auf einem Drehmoment-Sensorsignal vom Drehmoment-Sensor und einem Pedal-Positionssignal von einem Bremspedal-Positionssensor feststellen. Bei einem weiteren Beispiel kann das Kontrollmodul 14 das Fahrer-Vorhaben basierend auf einem Halte-Sensorsignal von den Halte-Sensoren und den Bremspedal-Positionssignalen vom Bremspedal-Positionssensor feststellen. Man wird zu schätzen wissen, dass die vorliegende Offenbarung jede beliebige Kombination aus wenigstens zwei Sensorsignalen einsetzen kann, die mit wenigstens zwei verschiedenen Komponenten assoziiert sind und dass diese nicht auf die vorliegenden Beispiele beschränkt ist.
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Das Basieren der Feststellung des Fahrer-Vorhabens auf wenigstens zwei Sensorsignalen erlaubt eine akkuratere Feststellung des Fahrer-Vorhabens, z.B. in dem Fall, in dem ein oder mehrere der Sensorsignal ungenau sind. Die Berührungs-Erfassungseingabe kann z.B. elektrische Felder in der Nähe des Lenkrads erfassen und entweder bestimmen, dass ein Einhalt stattgefunden hat, wenn dies nicht der Fall war oder kann bestimmen, dass kein Einhalt stattgefunden hat, wenn der Fahrer das Lenkrad hält und zwar aufgrund natürlicher Variationen der Kapazitanz der Hände des Fahrers und des Lenkrads. Bei einem weiteren Beispiel kann z.B. ein Drehmomentsensor am Lenkrad fälschlicherweise das Lenken des Fahrers erfassen, z.B. durch Erfassen von Feedback durch eine Variation der Fahrbahn, wie z.B. einem Schlagloch.
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Ferner kann es je nach den Konsequenzen des Übergangs eines spezifischen Zustands akkurater sein, wenn das automatische Fahrsystem 12 sowohl die Berührungserfassung und die Drehmomenterfassung als Hinweis auf das Fahrer-Vorhaben erfordert, z.B. um zu bestimmen, dass eine Beeinflussung beendet worden ist. Bei einem weiteren Beispiel kann es akkurater sein, wenn sich das automatische Fahrsystem 12 nur auf die Berührungs-Erfassungssignale oder die Drehmoment-Erfassungssignale als Hinweis auf das Fahrer-Vorhaben verlässt, z.B. wenn eine Übernahme durch den Fahrer angefordert wird. Der Einsatz von mehr als einem Sensor oder jedes Sensors separat kann ebenfalls davon abhängen, wie akkurat sich jeder Sensor bei der Anwendung verhält.
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Unter Bezugnahme auf 3 und mit weiterer Bezugnahme auf 1 und 2 stellt ein Datenflussdiagramm verschiedene Ausführungsformen des Kontrollmoduls 14 des automatischen Fahrsystems 12 dar. Verschiedene Ausführungsformen des Kontrollmoduls 14 gemäß der vorliegenden Offenbarung können jede beliebige Anzahl von Sub-Modulen umfassen. Man wird zu schätzen wissen, dass die in 3 gezeigten Sub-Module auch kombiniert und/oder weiter abgeteilt werden können, um die Steuerung des Fahrmerkmals oder der Fahrmerkmale auf ähnliche Weise zu verwalten. Eingaben in das Kontrollmodul 14 können von den Sensoren 16 und Servomotoren 22 des Fahrzeugs 10 empfangen werden, können von anderen Kontrollmodulen (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10 empfangen werden und/oder können von anderen Sub-Modulen (nicht dargestellt) des Kontrollmoduls 14 bestimmt werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Kontrollmodul 14 (1) ein Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60, ein Betriebszustand-Feststellungsmodul 62 und ein Merkmal-Kontrollmodul 64.
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Das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 empfängt Sensorsignale 66 und eventuell Anfragen 72 als Eingabe, dass der Fahrer die Kontrolle übernehmen soll. Basierend auf den Eingaben 66–72 bestimmt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 ein Fahrer-Vorhaben 74. Das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 bestimmt das Fahrer-Vorhaben 74 z.B. als ein Starten eines Fahrer-Beeinflussungsverfahren, ein Beenden eines Fahrer-Beeinflussungsverfahren, ein Reagieren des Fahrers auf eine Anfrage und der Erlaubnis, dass das automatische Fahrsystem 12 die Kontrolle über das Merkmal übernehmen soll.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Sensorsignale 66 die Drehmoment-Sensorsignale sowie die HalteSensorsignale und das Fahrer-Vorhaben 74 wird in Bezug auf das Lenksystem 18 bestimmt. Bei solchen Ausführungsformen stellt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 das Fahrer-Vorhaben 74 als ein Start eines Fahrer-Beeinflussungsverfahren fest, wenn die Drehmoment-Sensorsignale darauf hinweisen, dass ein Drehmoment (z.B. einer über dem Grenzwert) auf das Lenksystem 18 ausgeübt worden ist und die Halte-Sensorsignale weisen auf ein Halten des Fahrers des Lenkrads des Lenksystems 18 hin. Bei solchen Ausführungsformen stellt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 das Fahrer-Vorhaben 74 als ein Beenden des Fahrer-Beeinflussungsverfahrens fest, wenn die Drehmoment-Sensorsignale darauf hinweisen, dass Null Drehmoment (oder einer unterhalb des Grenzwerts) auf das Lenksystem 18 ausgeübt worden ist oder die Halte-Sensorsignale weisen darauf hin, dass kein Halten des Fahrers (z.B. eine Kapazitanz von weniger als dem Grenzwert) am Lenkrad des Lenksystems 18 bestimmt worden ist.
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Bei solchen Ausführungsformen stellt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 das Fahrer-Vorhaben 74 als eine Reaktion des Fahrers auf eine bestimmte Anfrage fest, wie z.B. wenn die Anfrage 72 darauf hinweist, das Fahrzeug 10 zu lenken, wenn die Drehmoment-Sensorsignale darauf hinweisen, dass ein Drehmoment auf das Lenksystem 18 ausgeübt worden ist; oder die Halte-Sensorsignale darauf hinweisen, dass ein Fahrer das Lenkrad des Lenksystems 18 hält. Bei solchen Ausführungsformen stellt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 das Fahrer-Vorhaben als Reaktion eines Fahrers auf eine bestimmte Anfrage fest, wie z.B. wenn die Anfrage 72 auf eine Anfrage hinweist, das Lenkrad zu halten, wenn die Drehmoment-Sensorsignale darauf hinweisen, dass kein Drehmoment (z.B. weniger als der Grenzwert) auf das Lenksystem 18 ausgeübt worden ist oder die Halte-Sensorsignale darauf hinweisen, dass der Fahrer das Lenkrad des Lenksystems 18 hält. In diesem Fall ist es wichtiger, dass das Halten überhaupt stattgefunden hat, als dass es noch nicht stattgefunden hat.
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Bei solchen Ausführungsformen stellt das Fahrer-Vorhaben-Feststellungsmodul 60 das Fahrer-Vorhaben 74 als ein Erlauben fest, dass das automatische Fahrsystem 12 das Merkmal steuern soll (z.B. weil der Fahrer lediglich seine Hände am Lenkrad abstützt), wenn die Drehmoment-Sensorsignale darauf hinweisen, dass Null Drehmoment (oder einer unterhalb des Grenzwerts) auf das Lenksystem 18 ausgeübt worden ist und wenn die Halte-Sensorsignale darauf hinweisen, dass kein Halten des Lenkrads des Lenksystems 18 durch den Fahrer stattgefunden hat (z.B. der Druck ist niedriger als der Grenzwert) oder wenn die Halte-Sensorsignale auf ein Halten (z.B. ein Druck über dem Grenzwert) des Lenkrads des Lenksystems 18 durch den Fahrer hinweist (z.B. der Fahrer stützt seine Hände lediglich am Lenkrad ab). Man wird zu schätzen wissen, dass wenigstens zwei Sensorsignale in anderen Szenarien verwendet werden können, um ein Fahrer-Vorhaben 74 in anderen Ausführungsformen festzustellen. Daher ist die Offenbarung keineswegs auf die vorliegenden Beispiele beschränkt.
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Das Betriebszustands-Feststellungsmodul 62 empfängt das Fahrer-Vorhaben 74 die Servomotorsignale 76 (z.B. von den Servomotoren 22) und die Sensorsignale 78 (z.B. vom Sensor 16) als Eingabe. Unter Verwendung der Eingaben 74–78 stellt das Betriebszustands-Feststellungsmodul 62 einen aktuellen Betriebszustand 80 fest und in manchen Fällen auch einen aktuellen Betriebs-Sub-Zustand 82. Das Betriebszustands-Feststellungsmodul 62 stellt z.B. den aktuellen Betriebszustand 80 als wenigstens einen von dem deaktivierten Zustand 30, dem aktivierten Zustand 32, dem im Eingriff stehenden Zustand 34 und dem Fahrer-Steuerungszustand 36 basierend auf den bezüglich 2 beschriebenen Übergangskriterien fest. Wird der Betriebszustand 80 als der deaktivierte Zustand 30 festgestellt, stellt das Betriebszustands-Feststellungsmodul 62 den aktuellen Betriebs-Sub-Zustand 82 als einen Ausfall-Zustand und den ausfallfreien Zustand 38 basierend auf den bezüglich 2 beschriebenen Übergangskriterien fest. Wird der Betriebszustand 80 als der im Eingriff stehende Zustand 34 festgestellt, stellt das Betriebszustands-Feststellungsmodul 62 den aktuellen Betriebs-Sub-Zustand 82 wenigstens einen von einem aktiven normalen Zustand 42, dem aktivierten verminderten Zustand 44, dem Lenkungs-Beeinflussungszustand 48, dem verminderten Umkehrgrenzpunkt-Zustand 46 und dem Beendungszustand 50 basierend auf den bezüglich 2 beschriebenen Übergangskriterien fest. Falls ein Übergang zu einem bestimmten Betriebszustand eine Anfrage an den Fahrer zum Handeln erfordert, wird Anfrage 72 erzeugt, und es werden Benachrichtigungsdaten 83 erzeugt, um ein Benachrichtigungsgerät (nicht dargestellt) zu aktivieren, um den Fahrer über die Anfrage 72 zu benachrichtigen.
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Das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 empfängt den Betriebszustand 80 und/oder den Betriebs-Sub-Zustand 82 als Eingabe. Basierend auf den Eingaben 80–82 erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 Steuersignale 84, um das Fahrmerkmal oder die Fahrmerkmale zu steuern. Bei verschiedenen Ausführungsformen erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 Steuersignale 84, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu steuern oder die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 anzuhalten. Wenn sich der Betriebszustand 80 im deaktivierten Zustand 30, dem aktivierten Zustand 32 oder dem Fahrer-Steuerungszustand 36 befindet, erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 Steuersignale 84 (oder hört auf, Steuersignale 84 zu erzeugen), um die automatische Steuerung der Fahrgeschwindigkeit anzuhalten. Bei einem weiteren Beispiel, wenn sich der Betriebszustand 80 im aktivierten Zustand 34 befindet, wird der Betriebs-Sub-Zustand 82 derart bewertet, um festzustellen, welche Steuersignale 84 zu erzeugen sind.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 Steuersignale 84, um eine Lenkposition des Fahrzeugs 10 zu steuern oder um eine automatische Steuerung der Lenkposition des Fahrzeugs 10 anzuhalten. Wenn sich der Betriebszustand 80 im deaktivierten Zustand 30, dem aktivierten Zustand 32 oder dem Fahrer-Steuerungszustand 36 befindet, erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 z.B. Steuersignale 84 (oder hört auf, Steuersignale 84 zu erzeugen), um die automatische Steuerung der Lenkposition anzuhalten. Bei einem weiteren Beispiel, wenn sich der Betriebszustand 80 im Eingriff stehenden Zustand 34 befindet, wird der Betriebs-Sub-Zustand 82 derart bewertet, um festzustellen, welche Steuersignale 84 zu erzeugen sind.
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Weiterhin, basierend auf den Eingaben, erzeugt das Fahrmerkmal-Kontrollmodul 64 selektiv Fehlerbenachrichtigungsdaten 86, die verwendet werden können, um den Fahrer über einen möglichen Fehler im System 12 und/oder einen Fehler im Betrieb des Systems 12 zu benachrichtigen. Wenn sich der Betriebszustand 80 im Fahrer-Steuerungszustand 36 befindet, können die Fehlerbenachrichtigungsdaten 86 erzeugt werden, um den Fahrer z.B. über den Missbrauch des Systems zu benachrichtigen.
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Unter Bezugnahme auf 4 und unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3 stellt ein Flussdiagramm ein automatisches Fahrsteuerungsverfahren dar, das vom automatischen Fahrsystem 12 von 1 bis 3 gemäß verschiedener Ausführungsformen durchgeführt werden kann. Man wird im Sinne der Offenbarung zu schätzen wissen, dass die Reihenfolge des Betriebs im Verfahren nicht auf die sequenzielle Ausführung beschränkt ist, die in 4 dargestellt ist, sondern dass dieser in einer oder mehreren variierenden Reihenfolge je nach Anwendung und gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden kann.
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Man wird ferner zu schätzen wissen, dass das Verfahren von 4 derart geplant werden kann, um zu vorbestimmten Zeitintervallen während dem Betrieb des Fahrzeugs 10 zu laufen und/oder derart geplant werden kann, um basierend auf vorbestimmten Ereignissen zu laufen.
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Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 100 beginnen. Die Sensorsignale 66 von den wenigstens zwei Sensoren werden bei 110 empfangen. Das Fahrer-Vorhaben 74 wird basierend auf den Sensorsignalen 66 bei 120 festgestellt, wie z.B. oben in Bezug auf 2 und 3 erörtert. Der Betriebszustand 80 und/oder der Betriebs-Sub-Zustand 82 wird selektiv basierend auf dem Fahrer-Vorhaben 74 und/oder den anderen Kriterien bei 130 festgestellt, wie z.B. oben in Bezug auf 2 und 3 erörtert. Falls die Bestimmung des Betriebszustands 80 und/oder des Betriebs-Sub-Zustands 82 erfordert, dass eine Fahrer-Benachrichtigung an 140 erzeugt werden soll und die Benachrichtigungsdaten auf einer Anfrage 72 bei 150 basieren (z.B. um die Hände aufs Lenkrad zu legen und das Lenkrad festzuhalten oder eine andere Anfrage), werden die Fahrer-Benachrichtigungsdaten 86 bei 160 erzeugt. Das Verfahren fährt mit dem Empfangen von Sensorsignalen 66 bei 110 fort und stellt das Fahrer-Vorhaben 74, den Betriebszustand 80 und/oder den Betriebs-Sub-Zustand 82 jeweils bei 120 und 130 fest.
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Falls bei 140 die Feststellung des Betriebszustands 80 und/oder des Betriebs-Sub-Zustands 82 eine Fahrer-Benachrichtigung erfordert und die Fahrer-Benachrichtigung für einen unbehebbaren Fehler bei 150 steht, werden die Fahrer-Benachrichtigungsdaten 86, die auf den Fehler hinweisen, bei 170 erzeugt. Danach kann das Verfahren bei 180 enden. Falls bei 140 die Feststellung des Betriebszustands 80 und/oder des Betriebs-Sub-Zustands 82 keine Fahrer-Benachrichtigung erfordert, werden Steuersignale 84 an das Fahrmerkmal basierend auf dem Betriebszustand 80 und/oder dem Betriebs-Sub-Zustand 82 bei 190 erzeugt. Danach kann das Verfahren bei 180 enden.
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Beispiele
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Beispiel 1. Verfahren zur Steuerung eines Fahrmerkmals für ein automatisches Fahrsystem, umfassend:
Empfangen eines ersten Sensorsignals von einem ersten Sensor;
Empfangen eines zweiten Sensorsignals von einem zweiten Sensor;
selektives Bestimmen eines Fahrer-Vorhabens basierend auf wenigstens einem von dem ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal; und
Steuern des Fahrmerkmals basierend auf dem Fahrer-Vorhaben.
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Beispiel 2. Verfahren nach Beispiel 1, ferner umfassend:
Bestimmen wenigstens eines von einem Betriebszustand und einem Betriebs-Sub-Zustands basierend auf dem Fahrer-Vorhaben; und
wobei das Steuern des Fahrmerkmals auf dem wenigstens einem von dem Betriebszustand und dem Betriebs-Sub-Zustand basiert.
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Beispiel 3. Verfahren nach Beispiel 2, ferner umfassend:
Erzeugen von Fahrer-Benachrichtigungsdaten basierend wenigstens auf einem von dem Betriebszustand und dem Betriebs-Sub-Zustand.
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Beispiel 4. Verfahren nach einem der Beispiele 1–3, wobei das Empfangen des ersten Sensorsignals von einem Drehmomentsensor stattfindet, der mit dem Lenksystem assoziiert ist.
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Beispiel 5. Verfahren nach Beispiel 4, wobei das Empfangen des zweiten Sensorsignals von Haltesensoren stattfindet, die mit dem Lenksystem assoziiert sind.
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Beispiel 6. Verfahren nach einem der Beispiele 1–5, wobei das Empfangen des ersten Sensorsignals von Haltesensoren stattfindet, die mit dem Lenksystem assoziiert sind.
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Beispiel 7. Verfahren nach einem der Beispiele 1–6, wobei das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens umfasst, ein Beeinflussungsverfahren zu starten.
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Beispiel 8. Verfahren nach einem der Beispiele 1–7, wobei das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens umfasst, ein Beeinflussungsverfahren fertigzustellen.
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Beispiel 9. Verfahren nach einem der Beispiele 1–8, wobei das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens als eine Reaktion auf eine Anfrage des automatischen Fahrsystems umfasst.
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Beispiel 10. Verfahren nach einem der Beispiele 1–9, wobei das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens das Bestimmen des Fahrer-Vorhabens als die Erlaubnis für das automatische Fahrsystem umfasst, die Steuerung des Merkmals zu übernehmen.
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Beispiel 11. Automatisches Fahrsystem zur Steuerung eines Fahrmerkmals, umfassend:
ein erstes Modul, das ein erstes Sensorsignal von einem ersten Sensor empfängt, das ein zweites Sensorsignal von einem zweiten Sensor empfängt und das ein Fahrer-Vorhaben basierend auf wenigstens einem von dem ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal selektiv bestimmt; und
ein zweites Modul, welches das Fahrmerkmal basierend auf dem Fahrer-Vorhaben steuert.
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Beispiel 12. Automatisches Fahrsystem nach Beispiel 11, ferner umfassend:
ein drittes Modul, das wenigstens einen von einem Betriebszustand und einem Betriebs-Sub-Zustand basierend auf dem Fahrer-Vorhaben bestimmt; und
wobei das zweite Modul das Fahrmerkmal basierend auf wenigstens einem von dem Betriebszustand und dem BetriebsSub-Zustand steuert.
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Beispiel 13. Automatisches Fahrsystem nach Beispiel 12, wobei das dritte Modul Fahrer-Benachrichtigungsdaten basierend auf wenigstens einem von dem Betriebszustand und dem Betriebs-Sub-Zustand erzeugt.
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Beispiel 14. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–13, wobei das erste Modul das erste Sensorsignal von einem Drehmomentsensor empfängt, der mit einem Lenksystem assoziiert ist.
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Beispiel 15. Automatisches Fahrsystem nach Beispiel 14, wobei das erste Modul das zweite Sensorsignal von Halte-Sensoren empfängt, die mit dem Lenksystem assoziiert sind.
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Beispiel 16. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–15, wobei das erste Modul das erste Sensorsignal von Halte-Sensoren empfängt, die mit dem Lenksystem assoziiert sind.
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Beispiel 17. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–16, wobei das erste Modul das Fahrer-Vorhaben als ein Starten des Beeinflussungsverfahrens bestimmt.
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Beispiel 18. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–17, wobei das erste Modul das Fahrer-Vorhaben als ein Beenden des Beeinflussungsverfahrens bestimmt.
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Beispiel 19. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–18, wobei das erste Modul das Fahrer-Vorhaben als Reaktion auf eine Anfrage des automatischen Fahrsystems bestimmt.
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Beispiel 20. Automatisches Fahrsystem nach einem der Beispiele 11–19, wobei das erste Modul das Fahrer-Vorhaben als eine Erlaubnis darüber bestimmt, dass das automatische Fahrsystem die Steuerung des Merkmals übernehmen soll.
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Obwohl wenigstens ein Ausführungsbeispiel in der vorstehenden detaillierten Beschreibung dargestellt worden ist, sollte man zu schätzen wissen, dass eine große Vielfalt von Variationen existiert. Man wird ebenfalls zu schätzen wissen, dass die Ausführungsbeispiele oder die Ausführungsbeispiele lediglich zu beispielhaften Zwecken dienen und keinesfalls als das Gebiet, die Anwendbarkeit oder Konfiguration der Offenbarung limitierend gilt. Vielmehr stellt die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann auf dem Gebiet eine bequeme Landkarte zur Implementierung des Ausführungsbeispiels oder der Ausführungsbeispiele zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen an der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne vom Gebiet der anhängigen Ansprüche und den rechtlichen Äquivalenten davon abzuweichen.
