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Die Erfindung betrifft eine Fahrerassistenz-Einrichtung mit automatischem Angebot einer insbesondere für die aktuelle Fahrsituation geeigneten Fahrerassistenzfunktion und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenz-Einrichtung.
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Es ist bekannt, dass Fahrerassistenzfunktionen typischerweise durch Betätigung eines Bedienelements, z. B. einen Taster, aktiviert werden. Häufig ist jeder Fahrerassistenzfunktion ein eigenes Bedienelement zum Aktivieren der jeweiligen Funktion zugeordnet. Beispielsweise weisen ein Tempomat (oder ein alternativ dazu vorhandener Abstandstempomat), eine Geschwindigkeitsbegrenzung (Limiter) und eine Parkassistenzfunktion jeweils ein eigenes Bedienelement zum Aktivieren der jeweiligen Assistenzfunktion auf, ebenso auch die Lenkungsunterstützung eines Stauassistenten oder auch die Bergabfahrhilfe (auch als Hill Descent Control - HDC bezeichnet). Das gleiche gilt für eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren beispielsweise auf einer Autobahn mit automatisierter Quer- und Längsführung (Autobahn-Pilot).
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Da nicht in jeder Fahrsituation alle Assistenzfunktionen zur Verfügung stehen, ist für den Nutzer häufig nicht klar, welche Fahrerassistenz gerade zur Verfügung steht. In Zukunft wird sich das Problem verschärfen, da für immer mehr Fahrsituationen Assistenzfunktionen zur Verfügung stehen. Ob die jeweilige Fahrerassistenzfunktion verfügbar ist oder nicht, hängt von der jeweiligen Fahrsituation, insbesondere von Umweltbedingungen, sowie der Ausstattung des Fahrzeugs ab.
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Parameter, die über die Verfügbarkeit einer Assistenzfunktion in der jeweiligen Fahrsituation entscheiden, können beispielsweise sein:
- - die aktuellen Sichtverhältnisse für die Umfeldsensorik des Fahrzeugs (schlechte Sicht oder gute Sicht),
- - die aktuell befahrene Straße (beispielsweise ist der vorausliegende Autobahn-Abschnitt für die Autobahn-Pilot-Funktion freigegeben oder nicht),
- - das Vorliegen eines vorausfahrenden Fahrzeugs,
- - die Erkennbarkeit von Spurmarkierungen (für eine Spurführungsfunktion),
- - die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit (Parkassistenz beispielsweise erst unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit verfügbar),
- - die ausreichende Länge einer Parklücke,
- - das Vorliegen eines Seitenstreifens.
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Durch die Vielzahl an Bedienelementen für die vielen Assistenzfunktionen ist dem Fahrer auch nicht ohne weiteres klar, welches Bedienelement in welcher Fahrsituation sinnvollerweise betätigt wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2009 017 154 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem bekannt, welches mehrere Fahrerassistenzpakete aufweist, die wiederum ein oder mehrere Fahrassistenzfunktionen aufweisen. Wenn ein aktuelles Paket zukünftig nicht verfügbar ist, wird das Paket deaktiviert. Nach der Übernahme durch den Fahrer wird ein alternatives Paket angeboten, das durch den Fahrer übernommen werden kann.
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Die Druckschrift
DE 10 2010 063 792 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Auswählen von Fahrerassistenzfunktionen. Hierbei wird fahrsituative Information über eine Fahrsituation ausgewertet. In Abhängigkeit der fahrsituativen Information wird eine Teilmenge aus den Fahrerassistenzfunktionen ausgewählt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2013 217 552 A1 ist es bekannt, eine Fahrsituation auf Basis von Sensor-Daten zu bestimmen und daraufhin eine geeignete Fahrerassistenzfunktion für die Fahrsituation zu ermitteln. Es wird detektiert, dass diese geeignete Fahrerassistenzfunktion nicht zur Nutzung auf dem Fahrzeug bereitsteht, und dann wird die Fahrerassistenzfunktion auf dem Fahrzeug eingerichtet.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine technische Lehre bereitzustellen, die den Fahrer bei einem Fahrzeug mit einer Fülle vorhandener Fahrerassistenzfunktionen in der Auswahl und Aktivierung einer geeigneten Fahrerassistenzfunktion für die jeweilige Fahrsituation unterstützt.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenz-Einrichtung für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise für einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen. Die Fahrerassistenz-Einrichtung weist eine Mehrzahl von verschiedenen Fahrerassistenzfunktionen auf. Die einzelnen Fahrerassistenzfunktionen sind vorzugsweise nicht in jeder Fahrsituation verfügbar, sondern jeweils nur in gewissen Fahrsituationen. Zur Verfügbarkeit von Fahrerassistenzfunktionen und zu beispielhaften Parametern für die Verfügbarkeit wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
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Ferner ist eine Benutzerschnittstelle vorhanden, wobei jeder Fahrerassistenzfunktion aus der Mehrzahl der Fahrerassistenzfunktionen jeweils eine über die Benutzerschnittstelle auszuführende Bedienhandlung zum Aktivieren der jeweiligen Fahrerassistenzfunktion zugeordnet ist. Die Benutzerschnittstelle umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Eingabe-Bedienelemente und ein oder mehrere Informationsausgabevorrichtungen, insbesondere Anzeigen.
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Zumindest mehrere der Bedienhandlungen sind verschieden. Beispielsweise werden verschiedene Bedienhandlungen jeweils über ein unterschiedliches Bedienelement der Benutzerschnittstelle ausgeführt oder es werden verschiedene Bedienhandlungen über das gleiche Bedienelement ausgeführt, jedoch wird auf unterschiedliche Weise mit dem Bedienelement interagiert (beispielsweise ein Bedienelement, z. B. Fahrpedal, betätigt im Unterschied zum Loslassen des Bedienelements). Mehrere der Bedienhandlungen können identisch sein.
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Die Fahrerassistenz-Einrichtung ist eingerichtet, Fahrsituations-Information zu erfassen, die die aktuelle Fahrsituation betrifft. Die Fahrsituations-Information umfasst vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Fahrsituations-Informationsarten:
- - mittels Umfeldsensorik erfasste Information, beispielsweise das Vorliegen von Spurmarkierungen, das Vorliegen eines Seitenstreifens, das Vorliegen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das Vorliegen eines Parkplatzes, Information eines Verkehrszeichens;
- - Information, die mittels den Fahrzeugzustand betreffender Sensorik ermittelt wurde, beispielsweise die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit;
- - per Funk empfangene Information, beispielsweise die per Funk empfangene Freigabe eines vorausliegenden Autobahnabschnitts zum hochautomatisierten Fahren;
- - mittels eines Navigationssystems erfasste Information, z. B. Information über die aktuelle Fahrposition oder die vorausliegende Fahrstrecke, die Geoposition des Fahrzeugs betreffende Information, beispielsweise das erneute Erreichen einer Geoposition, für die eine Rangiertrajektorie bereits vorher abgespeichert wurde.
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Basierend auf der Fahrsituations-Information wird zumindest eine in der aktuellen Fahrsituation verfügbare Fahrerassistenzfunktion aus der Mehrzahl von Fahrerassistenzfunktionen ausgewählt und dem Fahrer über eine vorzugsweise optische Informationsausgabe-Vorrichtung (z. B. über einen Bildschirm im Cockpit oder über ein Head-Up-Display) der Benutzerschnittstelle angeboten. Zur Auswahl einer Fahrerassistenzfunktion können einzelne Parameter (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit v, das Vorliegen / Nichtvorliegen von Spurmarkierungen, Streckenfreigabe für hochautomatisiertes Fahren liegt vor / liegt nicht vor) der Fahrsituations-Information auf Kriterien für diese Parameter geprüft werden (z. B. v < 140 km/h; Spurmarkierungen müssen vorliegen; Freigabe für hochautomatisiertes Fahren muss vorliegen), die zum automatischen Angebot der jeweiligen Fahrerassistenzfunktion erfüllt sein müssen.
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Es können auch mehrere Fahrassistenzfunktionen aus der Mehrzahl von Fahrerassistenzfunktionen ausgewählt werden und dem Fahrer angeboten werden. Bei der oder den Fahrerassistenzfunktionen kann es sich um die Gesamtheit der aktuell verfügbaren Assistenzfunktionen handeln. Vorzugsweise werden aber ein oder mehrere in der aktuellen Fahrsituation verfügbare Fahrerassistenz-Funktionen angeboten, die in der aktuellen Fahrsituation besonders geeignet erscheinen. Es werden beispielsweise ein oder mehrere Fahrfunktion ausgewählt und angeboten, bei denen davon ausgegangen wird, dass der Fahrer die jeweils angebotene Fahrfunktion mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als die nicht angebotene (aber trotzdem verfügbare) Assistenzfunktion in der aktuellen Fahrsituation als nützlich erachtet wird. Hierzu kann beispielsweise innerhalb eines über n Parameter aufgespannten Kriterienbereichs (mit n>1), der die generelle Verfügbarkeit einer Funktion definiert, ein bestimmter Teilbereich definiert werden, in dem die Assistenzfunktion besonders geeignet erscheint.
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Gleichzeitig mit dem Angebot oder alternativ danach wird vorzugsweise über dieselbe Informationsausgabe-Vorrichtung dem Fahrer die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion mitgeteilt.
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Das Angebot der Fahrerassistenzfunktion kann auch implizit als Teil der Mitteilung über die Bedienhandlung erfolgen (z. B. „Zum Hochautomatisierten Fahren bitte Lenkrad loslassen“).
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Sofern der Fahrer die angebotene Funktion annimmt, wird das Fahrzeug eine fahrerseitige Ausführung der zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion notwendigen Bedienhandlung feststellen, und in Reaktion hierauf die angebotene Fahrassistenz-Funktion aktivieren.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass für den Fahrer völlig transparent ist, welche ein oder mehreren Assistenzfunktionen in der aktuellen Situation in diesem Fahrzeug zur Verfügung stehen bzw. für die aktuelle Situation besonders geeignet sind und wie sie aktiviert werden können. Wenn die Unterstützung bei der Aktivierung vorzugsweise aller Assistenzfunktionen nach dem gleichen Schema aufgebaut ist, kann der Fahrer das einmal gelernte, einfache Prinzip auf alle Assistenzsysteme übertragen und sich dadurch sehr leicht zurecht finden.
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Wenn dem Fahrer über die Benutzerschnittstelle die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion mitgeteilt wird, kann auf einzelne oder gänzlich auf dedizierte Bedienelemente zum Aktivieren der einzelnen Fahrerassistenzfunktion verzichtet werden. Die Aktivierung kann dann vorzugsweise über ohnehin vorhandene Bedienelemente der manuellen Fahrzeugführung erfolgen, beispielsweise durch Loslassen des Lenkrads oder Betätigen des Fahrpedals. Hierdurch können Kosten für die Benutzerschnittstelle gespart werden. Außerdem kann die Verwendung dieser Bedienelemente für den Fahrer sehr intuitiv sein (z. B. Freigeben von Lenkrad und/oder Fahrpedal zum Aktivieren einer Fahrfunktion mit automatisierter Quer- und/oder Längsführung).
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Eine Bedienhandlung kann mehrere Teil-Bedienhandlungen (z. B. Lenkrad loslassen und Fahrpedal freigeben) oder eine Folge mehrerer Bedienschritte umfassen (z. B. zunächst die Gangstufe D einlegen, danach das Bremspedal freigeben), die beispielsweise an verschiedenen Bedienelementen durchgeführt werden. Bei der Folge mehrerer Bedienschritte kann optional vom System eine bestimmte Reihenfolge verlangt werden, so dass nur bei Erfüllen dieser Reihenfolge die Fahrerassistenzfunktion tatsächlich aktiviert wird. Sofern die Bedienhandlung einer Folge mehrerer Bedienschritte umfasst, können sämtliche Bedienschritte der Bedienfolge dem Fahrer sofort angezeigt werden oder alternativ nacheinander angezeigt werden. Bei der zweiten Alternative wird vorzugsweise ein nächster Bedienschritt erst angezeigt, nachdem festgestellt wurde, dass der Bedienschritt davor vom Fahrer durchgeführt wurde.
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Die Fahrerassistenzfunktionen können ein oder mehrere Fahrerassistenzfunktionen zum automatisierten Fahren umfassen, insbesondere eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren, eine Fahrfunktion zum teilautomatisierten Fahren und/oder eine Fahrfunktion zum assistierten Fahren. Bei den Fahrerassistenzfunktionen zum automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um eine Fahrfunktion eines Autobahn-Piloten oder eine Fahrfunktion eines Parkassistenten handeln.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Bei der angebotenen Fahrfunktion handelt es sich vorzugsweise um eine Fahrfunktion mit zumindest automatisierter Längsführung und/oder mit zumindest automatisierter Querführung. Ein ohnehin vorhandenes Bedienelement zur manuellen Längsführung (beispielsweise ein Fahrpedal oder ein Bremspedal) und/oder ein ohnehin vorhandenes Bedienelement zur manuellen Querführung (beispielsweise ein Lenkrad) werden vorzugsweise auch für die Benutzerschnittstelle der Fahrassistenz-Einrichtung genutzt. Die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion umfasst dann vorzugsweise das Freigegeben oder Loslassen des Bedienelements, beispielsweise des Lenkrads, des Fahrpedals oder des Bremspedals. Über die Benutzerschnittstelle wird dem Fahrer mitgeteilt, zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion das Bedienelement freizugeben oder loszulassen. Das Fahrerassistenzsystem kann dann feststellen, ob der Fahrer als notwendige Bedienhandlung das Bedienelement freigegeben oder losgelassen hat.
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Unter dem Begriff „Loslassen des Bedienelements“ wird im Fall eines Lenkrads in der Anmeldung zunächst einmal ein beidhändiges Loslassen des Lenkrads verstanden (d. h. keine Hand verbleibt mehr am Lenkrad). Das Loslassen eines Lenkrads kann im Sinne der Anmeldung aber auch ein einhändiges Loslassen des Lenkrads bei verbleibender anderer Hand am Lenkrad sein, sofern das Fahrerassistenzsystem ein einhändiges Loslassen durch eine entsprechende Sensorik erkennen kann.
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Beispielsweise wird dem Fahrer eine Fahrerassistenzfunktion zum automatisierten Fahren angeboten und der Hinweis gegeben, das Lenkrad und/oder Fahrpedal zum Aktivieren der Fahrerassistenzfunktion loszulassen.
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Bei zumindest mehreren der den Fahrerassistenzfunktionen zugeordneten Bedienhandlungen handelt es sich vorzugsweise jeweils um eine Bedienhandlung zumindest eines Bedienelements zur manuellen Fahrzeugführung, z. B. eines Fahrpedals (z. B. Betätigen oder Freigeben des Fahrpedals), eines Gangwahlhebels (z. B. Einlegen der Fahrstufe D), eines Lenkrads (z. B. Loslassen des Lenkrads) oder eines Blinkerhebels (z. B. Betätigen des Blinkerhebels). Hierdurch sind weniger oder überhaupt keine dedizierten Bedienelemente zu Aktivierung dieser Fahrfunktionen nötig.
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Vorzugsweise wird zumindest für mehrere unterschiedliche Fahrerassistenzfunktionen jeweils ein unterschiedliches Bedienelement der Benutzerschnittstelle zur Aktivierung der jeweiligen Fahrerassistenzfunktion verwendet. Beispielsweise muss zum Aktivieren einer Abstandstempomat-Funktion das Fahrpedal freigegeben werden, wohingegen zum Aktivieren einer Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren das Lenkrad (und ggf. auch das Fahrpedal) freigegeben werden muss.
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Sofern mehrere Fahrerassistenzfunktionen von der Fahrerassistenz-Einrichtung in der Fahrsituation ausgewählt werden, können die ausgewählten Fahrerassistenzfunktionen dem Fahrer mit Angabe der nötigen Bedienhandlungen für die ausgewählten Fahrerassistenzfunktionen angeboten werden. Der Fahrer führt dann die Bedienhandlung aus, die seiner gewünschten Fahrerassistenzfunktion zugeordnet ist, so dass diese Fahrerassistenzfunktion dann aktiviert wird.
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Es können alternativ über die Benutzerschnittstelle die mehreren Fahrerassistenzfunktionen mit einer Auswahlmöglichkeit zur Auswahl zumindest einer Fahrerassistenzfunktion aus den angebotenen mehreren Fahrerassistenzfunktionen angeboten werden. Beispielsweise werden n Wahlmöglichkeiten auf dem Bildschirm angezeigt und der Fahrer kann durch einen über ein Bedienelement verschiebbaren Cursor auf dem Bildschirm einen der n Alternativen auswählen. Die ausgewählte Fahrerassistenzfunktion wird dann typischerweise nicht direkt nach Auswahl aktiviert, sondern erst nach der jeweiligen Bedienhandlung zum Aktivieren der Funktion, beispielsweise nach Freigaben des Lenkrads und eines Bedienelements zur manuellen Längsführung. Beispielsweise werden in einer erkannten Einparksituation eine Parkassistenzfunktion zum automatisierten Einparken in einer Längsparklücke und eine Parkassistenzfunktion zum automatisierten Einparken in einer Querparklücke angeboten, sofern beide Optionen aufgrund der Größe der Parklücke möglich sind. Der Fahrer kann dann über den Cursor eine der beiden Möglichkeiten auswählen; nach Loslassen von Lenkrad und Bremse wird dann die ausgewählte Parkfunktion gestartet. Sofern der Fahrer keine Auswahl vornimmt, wird die voreingestellte (s. unten) Parkfunktion (beispielsweise Längsparken) gestartet, wenn der der Fahrer Lenkrad und Bremspedal loslässt.
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Im Fall der Auswahl und des Angebots mehrerer Fahrerassistenzfunktionen seitens des Systems wird vorzugsweise eine Fahrerassistenzfunktion unter den mehreren ausgewählten Fahrerassistenzfunktionen vom System priorisiert, wobei die priorisierte Fahrerassistenzfunktion über die Benutzerschnittstelle vorausgewählt ist, z. B. mittels eines auf der priorisierten Fahrerassistenzfunktion befindlichen Cursors auf einem Bildschirm. Es wird vorzugsweise diejenige Fahrerassistenzfunktion vorausgewählt, die mit der höchsten Wahrscheinlichkeit vom Fahrer gewünscht ist (beispielsweise unter der Kenntnis der Historie). Wenn der Fahrer die Vorauswahl nicht ändert und keine andere Funktion wählt, kann die vorausgewählte Funktion durch die der vorausgewählten Funktion zugeordnete Bedienhandlung (z. B. Freigabe von Lenkrad und Pedale) leicht gestartet werden.
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Beispielsweise werden eine Parkfunktion zum Längseinparken und eine Parkfunktion zum Querparken vom System ausgewählt und angeboten. Das Längseinparken ist beispielsweise in der Benutzerschnittstelle über den Cursor vorausgewählt. Der Fahrer kann das Längsparken dann beispielsweise durch Freigeben des Lenkrads und des Bremspedals starten. Wenn der Fahrer das Quereinparken wünscht, kann er über ein Bedienelement (beispielsweise ein zentrales Bedienelement in den Mittelkonsole oder ein Bedienelement am Lenkrad) den Cursor verschieben und die Auswahl durch Druck des Bedienelements bestätigen. Im Fall eines berührungsempfindlichen Bildschirms kann der Fahrer durch Berühren der nicht voreingestellten Funktion diese Funktion auswählen. Die vorausgewählte Fahrerassistenzfunktion kann daher typischerweise mit weniger Bedienaufwand gestartet werden als eine nicht vorausgewählte Fahrerassistenzfunktion.
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Es ist von Vorteil, wenn die Benutzerschnittstelle ein für die Mehrzahl von Fahrerassistenzfunktionen gemeinsames Bedienelement zur Steuerung des automatischen Anbietens von Fahrerassistenzfunktionen umfasst, beispielsweise eine Taste (z. B. mit der Aufschrift „Auto“).
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Das Bedienelement kann zur Freigabe des automatischen Anbietens von Fahrerassistenzfunktionen dienen. In diesem Fall kann der Fahrer durch Betätigen des Bedienelements dem System signalisieren, dass der Fahrer automatische Angebote für Fahrerassistenzfunktionen wünscht. Die Fahrerassistenz-Einrichtung bietet dem Fahrer erst nach Betätigen des Bedienelements eine Fahrerassistenzfunktion automatisch an. Sofern der Fahrer beispielsweise ohne Unterstützung durch zur Verfügung stehenden Fahrerassistenzfunktion manuell fahren möchte und das gemeinsame Bedienelement nicht betätigt hat, wird der Fahrer nicht durch das Angebot einer in der Fahrsituation geeigneten Fahrerassistenzfunktion gestört. Alternativ wäre es denkbar, dass das Bedienelement zum Unterbinden des automatischen Anbietens dient und der Fahrer durch Betätigen des Bedienelements das automatische Anbieten von Fahrerassistenzfunktionen deaktiviert.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedienen einer Fahrerassistenz-Einrichtung, wobei die Fahrerassistenz-Einrichtung eine Mehrzahl von verschiedenen Fahrerassistenzfunktionen und eine Benutzerschnittstelle aufweist. Hierbei ist jeder Fahrerassistenzfunktion aus der Mehrzahl der Fahrerassistenzfunktionen jeweils eine über die Benutzerschnittstelle auszuführende Bedienhandlung zum Aktivieren der jeweiligen Fahrerassistenzfunktion zugeordnet, wobei zumindest mehrere dieser Bedienhandlungen zueinander verschieden sind. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- - Erfassen von Fahrsituations-Information, die eine aktuelle Fahrsituation betrifft;
- - basierend auf der Fahrsituations-Information, Auswählen zumindest einer in der aktuellen Fahrsituation verfügbaren Fahrerassistenzfunktion aus der Mehrzahl von Fahrerassistenzfunktionen;
- - Anbieten der ausgewählten Fahrerassistenzfunktion über die Benutzerschnittstelle an den Fahrer;
- - Mitteilen der notwendigen Bedienhandlung zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion über die Benutzerschnittstelle an den Fahrer;
- - Feststellen einer fahrerseitigen Ausführung der zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion notwendigen Bedienhandlung; und
- - in Reaktion auf die Feststellung der fahrerseitigen Ausführung der Bedienhandlung, Aktivieren der angebotenen Fahrassistenz-Funktion.
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Die vorstehenden Ausführungen zur der erfindungsgemäßen Fahrerassistenz-Einrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Fahrerassistenz-Einrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Fahrerassistenz-Einrichtung; und
- 2 bis 10 beispielhafte fahrsituationsabhängige Assistenzangebote für Fahrerassistenzfunktionen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenz-Einrichtung. Die Fahrerassistenz-Einrichtung umfasst eine Mehrzahl 10 von n Fahrerassistenzfunktionen 10.1, 10.2 bis 10.n, z. B. eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren (HAF) auf Autobahnen, eine Fahrfunktion zum teilautomatisierten Fahren (TAF) mit automatisierter Quer- und Längsführung, verschiedene Geschwindigkeitsregelungsregelungsfunktionen, eine Bergabfahrhilfe, verschiedene teil- oder hochautomatisierte Einparkassistenzfunktionen mit automatisierter Längs- und Querführung, eine teil- oder hochautomatisierte Ausparkassistenzfunktion mit automatisierter Längs- und Querführung. Eine Fahrerassistenzfunktion kann dauerhaft oder nur für eine kurze Zeitdauer, insbesondere für ein Fahrmanöver (z. B. Überholen oder Spurwechsel), verwendet werden.
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Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Umfeldsensorik 3 zur Erfassung von Umfeldinformation. Die Umfeldsensorik 3 umfasst eine Mehrzahl von Einzelsensoren, beispielsweise ein oder mehrere Radarsensoren, ein oder mehrere Kameras und ein oder mehrere Ultraschallsensoren. Die Umfeldsensorik dient zum Erfassen von umfeldbezogener Fahrsituations-Information, die die Fahrsituation betrifft und sich aus dem Fahrzeugumfeld ergibt, beispielsweise Information über das Vorliegen von Spurmarkierungen, das Vorliegen eines Seitenstreifens, das Vorliegen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das Vorliegen einer Parklücke, Information aus erkannten Verkehrszeichen. Die umfeldbezogene Fahrsituations-Information wird einer Steuereinheit 9 übermittelt, die der Auswahl und dem Angebot von in der jeweiligen Fahrsituation verfügbaren und geeigneten Fahrerassistenzfunktionen dient.
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Die Steuereinheit 9 nimmt ferner fahrzeugzustandsbezogene Fahrsituations-Information entgegen, die von einer Fahrzeugzustands-Sensorik 4 erfasst wird. Die Fahrzeugzustands-Sensorik 4 umfasst beispielsweise einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
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Darüber hinaus nimmt die Steuereinheit 9 von per Funk empfangene Fahrsituations-Information von einer Einheit 5 entgegen, beispielsweise die per Funk empfangene Freigabe eines vorausliegenden Autobahnabschnitts zum hochautomatisierten Fahren.
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Außerdem nimmt die Steuereinheit 9 Fahrsituations-Information von einem Navigationssystem 6 entgegen, z. B. Information über die vorausliegende Fahrstrecke oder die aktuelle Geoposition des Fahrzeugs.
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Basierend auf der Fahrsituations-Information der Einheiten 3 - 6, die die aktuell Fahrsituation kennzeichnet, wird in der Steuereinheit 9 durch Vergleich der Fahrsituations-Information mit Auswahlkriterien zur Auswahl der Fahrassistenzfunktionen eine in der aktuellen Fahrsituation verfügbare und sinnvolle Fahrerassistenzfunktion 10.i ausgewählt und dem Fahrer über eine Benutzerschnittstelle 20 angeboten. Die Benutzerschnittstelle 20 umfasst eine Anzeige 21, beispielsweise einen Bildschirm 21 im Fahrzeugcockpit oder ein Head-Up-Display, zum optischen Anbieten der ausgewählten Fahrerassistenzfunktion 10.i. Je nach Fahrsituation können auch mehrere Fahrassistenzfunktionen angeboten werden.
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Im Rahmen des Angebots wird dem Fahrer über die Anzeige 21 mitgeteilt, durch welche über die Benutzerschnittstelle 20 durchzuführende Bedienhandlung der Fahrer das Angebot annehmen kann und die angebotene Fahrerassistenzfunktion 10.i aktivieren kann.
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Zur Annahme eines Funktionsangebots und Bewirken der Aktivierung einer angebotenen Fahrerassistenzfunktion durch Ausführung der zugeordneten Bedienhandlung sind Bedienelemente 22.1 - 22.m vorgesehen. Bei zumindest einem Teil der Bedienelemente 22.1 - 22.m handelt es sich um Bedienelemente der manuellen Fahrzeugführung, insbesondere um Bedienelemente zur manuellen Längsführung und/oder Querführung.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich beispielsweise bei dem Bedienelement 22.1 um das Lenkrad, bei dem Bedienelement 22.2 um das Fahrpedal, bei dem Bedienelement 22.3 um das Bremspedal, bei dem Bedienelement 22.4 um den Gangwahrschalter für das Automatikgetriebe und bei dem Bedienelement 22.m um den Blinkerhebel.
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Beispielsweise muss der Fahrer als nötige Bedienhandlung zur Aktivierung der Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren (HAF) auf einer Autobahn das Lenkrad und das Fahrpedal freigeben.
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Wenn der Fahrer die nötige Bedienhandlung zur Aktivierung der angebotenen Fahrerassistenzfunktion 10.i durchführt, wird dies von der Steuereinheit 9 festgestellt und in Reaktion hierauf wird die angebotene Fahrerassistenzfunktion 10.i aktiviert.
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Es ist von Vorteil, wenn ein weiteres Bedienelement 23 (beispielsweise eine Taste) vorgesehen ist, durch dessen Betätigen der Fahrer dem System signalisieren kann, ob er überhaupt automatische Angebote für Fahrerassistenzfunktionen wünscht. In diesem Fall bietet das System dem Fahrer erst nach Betätigen des Bedienelements 23 Fahrerassistenzfunktionen automatisch an.
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In den 2 bis 10 sind beispielhafte fahrsituationsabhängige Assistenzangebote für Fahrerassistenzfunktionen 10 dargestellt. Die Fahrerassistenz-Angebote werden auf der Anzeige 21 dargestellt, beispielsweise in einem Kombiinstrument, einem Head-Up Display oder einem anderen für den Fahrer einsehbaren Bildschirm. Die Assistenzangebote sind nach einem einheitlichen Schema aufgebaut und zeigen die Assistenzfunktionen, die zur Verfügung stehen, sowie die jeweils notwendige Interaktion mit dem System (Bedienhandlung), um die jeweilige Assistenzfunktion zu aktivieren.
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In 2 und 3 sind beispielhafte Assistenzangebote betreffend hochautomatisiertes Fahren auf der Autobahn dargestellt.
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In 2 wurde bei Fahrt auf einer Autobahn anhand von per Funk empfangener Information festgestellt, dass die Fahrfunktion hochautomatisiertes Fahren auf der Autobahn für einen gewissen Streckabschnitt und damit bei Annahme eines Geschwindigkeitsprofils für eine gewisse Zeitdauer (hier 23 min) verfügbar ist. Ferner sind umfeldbezogene Kriterien für hochautomatisiertes Fahren auf der Autobahn, wie das Erkennen von Spurmarkierungen, erfüllt.
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Die Fahrfunktion hochautomatisiertes Fahren wird auf der Anzeige 21 zusammen mit einer Information über die voraussichtliche Verfügbarkeit der Funktion angeboten. Dem Fahrer wird auf der Anzeige 21 die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der angebotenen Fahrerassistenzfunktion mitgeteilt, nämlich das Lenkrad 22.1 und das Fahrpedal 22.2 freizugeben.
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Bei dem Beispiel in 3 wird (hier bei aktiver Fahrfunktion hochautomatisiertes Fahren auf der Autobahn) in einer Fahrsituation, in der ein Überholen sinnvoll ist, als Assistenzfunktion ein automatisiertes Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs angeboten. Das Überholen kann beispielsweise dann angeboten werden, wenn festgestellt wird, dass die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit (beispielsweise aufgrund eines langsamen Vorderfahrzeugs) mehr als eine vorgegebene Differenzgeschwindigkeit (z. B. 20 km/h) unterhalb der Richtgeschwindigkeit ist, und anhand der Auswertung der Information von Verkehrszeichen und Streckeninformation des Navigationssystems gesichert ist, dass ein Überholen in der aktuellen Fahrsituation zulässig ist.
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Dem Fahrer wird auf der Anzeige 21 die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der Überholfunktion mitgeteilt, nämlich den Blinkerhebel zu betätigen.
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In 4 und 5 sind beispielhafte Assistenzangebote betreffend Ein- und Ausparken dargestellt.
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In 4 werden bei Feststellen eines Fahrzeugstillstands und Erkennen einer Parklücke, in die von der aktuellen Position aus sowohl in Längsrichtung als auch Querrichtung automatisiert eingeparkt werden kann, auf der Anzeige 21 eine Parkassistenzfunktion zum Längsparken und ein Parkassistenzfunktion zum Querparken angeboten, vorzugsweise jeweils mit automatisierter Längs- und Querführung. Über einen mit einem zentralen Bedienelement auf der Anzeige 21 verschiebbaren Cursor oder durch Auswahl per Berührung auf der Anzeige 21 kann eine der beiden angebotenen Wahlmöglichkeiten ausgewählt werden. Der Cursor steht auf einer der Wahlmöglichkeiten; diese Wahlmöglichkeit ist vorausgewählt. Es wird vorzugsweise diejenige Wahlmöglichkeit vorausgewählt, die mit höherer Wahrscheinlichkeit gewählt werden wird.
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Die vorausgewählte Einparkassistenzfunktion kann durch Loslassen des Lenkrads und des Bremspedals gestartet werden, wie in der Anzeige 21 beschrieben. Die jeweils andere Einparkfunktion kann gestartet werden, indem der Cursor entsprechend verschoben wird und dann das Lenkrad und Bremspedal freigegeben werden.
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In 5 wird nach Starten des Antriebsmotors bei Feststellen einer Ausparksituation automatisch eine Ausparkassistenz angeboten, vorzugsweise mit automatisierter Längs- und Querführung. Dem Fahrer wird auf der Anzeige 21 die notwendige Bedienhandlung zum Aktivieren der Ausparkassistenz mitgeteilt, nämlich den Getriebewahlschalter 22.4 des Automatikgetriebes in der Position D zu legen, das Lenkrad freigeben (sofern das Lenkrad gehalten wird) und das Bremspedal freigeben. Sofern die Bedienhandlung eine Folge mehrere nacheinander durchzuführender Bedienschritte umfasst, wie beispielsweise D einlegen und Bremse lösen, können sämtliche Bedienschritte dem Fahrer sofort angezeigt werden oder alternativ nacheinander angezeigt werden. Bei der zweiten Alternative wird vorzugsweise ein nächster Bedienschritt erst angezeigt, nachdem festgestellt wurde, dass der Bedienschritt davor vom Fahrer durchgeführt wurde.
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In 6 wird in einer Fahrsituation, in der teilautomatisiertes Fahren mit automatisiertes Längs- und Querführung möglich ist, dem Fahrer angeboten, die Fahrfunktion zum teilautomatisierten Fahren durch Freigabe von Lenkrad und Fahrpedal zu starten.
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In 7 bis 10 sind verschiedene Assistenzangebote für Assistenzfunktionen zur Geschwindigkeitsregelung dargestellt.
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Bei dem Beispiel in 7 wird eine Bergabfahrhilfe in einer passenden Fahrsituation angeboten. Das Angebot wird ausgelöst, wenn festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines Schwellwertes vs (z. B. vs = 20 km/h) liegt, das Fahrzeug bergab fährt und der Fahrer das Fahrzeug bremst. Mittels der Bergabfahrhilfe hält das Fahrzeug bei steilen Bergabfahrten automatisch eine bestimmte Geschwindigkeit (z.- B. 7 k/h) und entlastet somit den Fahrer von der Bremskontrolle. Die Bergabfahrhilfe wird gestartet, wenn der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal nimmt. Sofern der Fahrer stattdessen seinen Fuß auf dem Fahrpedal hat, könnte das System dies feststellen und stattdessen den Fahrer dazu auffordern, das Fahrpedal freizugeben, um daraufhin die Bergabfahrhilfe zu starten.
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In 8 wird in einer erkannten Fahrsituation, in der das Fahrzeug steht und eine voreingestellte Sollgeschwindigkeit vsoll vorhanden ist, eine Geschwindigkeitsregelung auf einer erlaubte Geschwindigkeit angeboten. Zum Start muss das Bremspedal gelöst werden.
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In 9 wird in einer erkannten Fahrsituation, in der das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit v > 0 fährt und eine voreingestellte Sollgeschwindigkeit vsoll vorhanden ist, eine Geschwindigkeitsregelung auf einer erlaubte Geschwindigkeit angeboten. Zum Start muss das Fahrpedal freigeben werden.
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In 10 wird in einer erkannten Fahrsituation, in der das Fahrzeug steht und eine voreingestellte Sollgeschwindigkeit vsoll nicht vorhanden ist, eine Geschwindigkeitsregelung angeboten. Zum Start muss eine Sollgeschwindigkeit vsoll über eine Wippe am Lenkrad gewählt werden und die Bremse gelöst werden. Stattdessen könnte auch vorgesehen sein, dass die Sollgeschwindigkeit vsoll über das Fahrpedal gewählt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009017154 A1 [0006]
- DE 102010063792 A1 [0007]
- DE 102013217552 A1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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