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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern zumindest eines Fahrzeugsystems eines Kraftfahrzeugs während einer Fahrt, wobei jedes Fahrzeugsystem jeweils dazu eingerichtet ist, ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs durchzuführen, und für jedes Fahrzeugsystem durch eine Führungszuständigkeit festgelegt ist, zu welchem Anteil ein Fahrer oder ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs jeweils das Fahrzeugsystem steuert.
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Ein aktuelles Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, kann ein Fahrerassistenzsystem aufweisen, welches immer mehr Fahraufgaben des Fahrers übernimmt - bis hin zu einer vollständigen Übernahme aller Fahraufgaben. Eine Fahraufgabe kann dabei beispielsweise eine der folgenden Tätigkeiten umfassen: Vorgeben eines Lenkwinkels, Vorgeben einer Beschleunigung und/oder einer Geschwindigkeit, Vorgeben einer Verzögerung, das heißt einer negativen Beschleunigung, Einstellen der Fahrwerksdämpfung. Bei einem herkömmlichen Fahrzeug war der Fahrer bisher für einen Fahrerwunsch verantwortlich, das heißt der Fahrer bestimmt, wohin das Fahrzeug, insbesondere mittels Fahrmanövern, gesteuert werden soll und hat somit die Führungszuständigkeit inne. Der Fahrer übermittelt seinen Fahrerwunsch als Führungsanweisung mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, wie beispielsweise Lenkrad, Gaspedal und/oder Bremspedal, an wenigstens eines der Fahrzeugsysteme des Fahrzeugs. Woraufhin das wenigstens eine Fahrzeugsystem auf die, über die Mensch-Maschine-Schnittstelle erhaltene, Information zur Führungsanweisung reagiert und diese auswertet, um daraus eigenes Verhalten, Funktionen und/oder Unterstützungen zu generieren beziehungsweise abzuleiten. Solch ein Fahrzeugsystem kann beispielsweise ein Lenksystem, ein Fahrwerk, ein Bremssystem oder ein Beleuchtungssystem sein.
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Beispielsweise kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs durch ein Bedienen der Lenkhandhabe seine Führungsanweisung übermitteln, woraufhin das Lenksystem in Abhängigkeit der Führungsanweisung sein Verhalten derart anpasst, dass beispielsweise ein Handmoment der Lenkhandhabe erhöht wird. Das Beleuchtungssystem kann, auf die gleiche Eingabe des Fahrers, Scheinwerfer in die Bewegungsrichtung der durch den Fahrer bewegten Lenkhandhabe schwenken. Im Falle der Bremse kann, beispielsweise bei einem Ausbruch des Kraftfahrzeugs, durch einen wechselseitigen Bremseingriff das Kraftfahrzeug stabilisiert werden. Die Führungszuständigkeit liegt bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, stets beim Fahrer.
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Mit dem Einsatz von teilautonomen und/oder autonomen Fahrerassistenzsystemen verschwindet die klare Verantwortung des Fahrers für eine Bereitstellung der Führungsanweisungen, wodurch es zu einer Überlagerung von Führungsanweisungen des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems kommen kann.
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Mit anderen Worten obliegt die Führungszuständigkeit nicht mehr alleine dem Fahrer, sondern das Fahrerassistenzsystem kann zumindest für wenigsten ein Fahrzeugsystem die Führungszuständigkeit übernehmen. Auch eine geteilte, gleichzeitige oder anteilige Führungszuständigkeit kann sich ergeben. Dies kann dazu führen, dass ein Fahrzeugsystem nicht mehr klar zuordnen kann, was in einer bestimmten Fahrsituation, die Führungsanweisung des Fahrers oder die Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems ist, beziehungsweise ob der Fahrer oder das Fahrerassistenzsystem das Fahrzeug steuert. Dies führt zu unplausiblen Fahrzuständen und schränkt die Funktionalität des Fahrzeugsystems ein.
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Ist das Fahrzeugsystem beispielsweise eine Dynamiklenkung, welche eine aktive Winkelüberlagerung beispielsweise an die Vorderachse des Fahrzeugs übertragen kann, ist für ein Lenkverhalten die Vorgabe eines Lenkwinkels nötig. Für den Fall, dass die Führungszuständigkeit beim Fahrer liegt und dieser somit das Kraftfahrzeug lenkt, gibt der Fahrer einen Stelllenkwinkel der Lenkhandhabe vor, welcher von einer Ansteuerungslogik der Dynamiklenkung eingelesen und welchem ein, insbesondere berechneter, Überlagerungswinkel überlagert wird. Ein Summenwinkel des vom Fahrer eingegebenen Lenkradwinkels (entspricht Stelllenkwinkel der Lenkhandhabe) und des Überlagerungswinkels wird dann über eine Lenkkraftunterstützung (EPS) gestellt, das heißt auf Räder der Vorderachse übertragen.
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In dem Fall, dass das Fahrerassistenzsystem das Fahrzeug führt, übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Vorgabe eines Trajektorien-Wunsches beziehungsweise der Führungsanweisung und stellt diese direkt über die Lenkkraftunterstützung ein. Bei der sich hierdurch ergebenden Veränderung eines Lenkkraftunterstützungswinkels, das heißt der Winkel der Räder der Vorderachse, dreht sich über eine mechanische Kopplung die Lenkhandhabe, insbesondere das Lenkrad, mit. Darauf reagiert die Dynamiklenkung wiederum mit der Überlagerung eines Überlagerungswinkels. Der daraus resultierende Sollwinkel kann nun aber nicht über die Lenkkraftunterstützung gestellt werden, da diese von dem Fahrerassistenzsystem blockiert wird. Die Dynamiklenkung erfasst die Blockade der Lenkkraftunterstützung nicht, und dadurch auch nicht, dass der Sollwinkel nicht erreicht werden kann, und stellt das Lenkrad der vermeintlich durchgeführten Stellung der Räder durch die Lenkkraftunterstützung nach, wodurch es zu einer unerwünschten Rückkopplung kommen kann. Die Dynamiklenkung erfasst nun erneut eine Änderung des Stelllenkwinkels der Lenkhandhabe und verändert daraufhin den Überlagerungswinkel.
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Mit anderen Worten kann im Fall der Dynamiklenkung das Nachführen des Lenkrads somit zu einer instabilen Rückkopplung führen. Durch den Eingriff der Lenkkraftunterstützung ändert sich der Lenkradwinkel (Stelllenkwinkel der Lenkhandhabe), wobei die Dynamiklenkung auf die Änderung des Lenkradwinkels reagiert, indem sie ihren Überlagerungswinkel ändert und zusätzlich auf den Lenkradwinkel aufprägt. Durch diesen Überlagerungswinkel wird nun das Lenkrad weiter gedreht, da das Lenkrad nachgeführt werden soll, wobei das Fahrzeugsystem nun wieder die Änderung des Lenkrads erfasst und erneut reagiert, wodurch sich das Lenkrad unerwünscht weiter drehen kann.
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Die
DE 10 2015 004 745 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Lenkrad und eine Querführungseinrichtung, die einen Lenkwinkel eines Rades des Kraftfahrzeugs steuert, wobei in einem autonomen Betriebsmodus das Lenkrad entkoppelt ist, wobei in dem autonomen Betriebsmodus bei einem Eingriff der Querführungseinrichtung der Lenkwinkel des Rades mittels eines eine Drehbewegung des Lenkrads auslösenden Aktors angezeigt wird.
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Die
DE 10 2010 053 156 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs mittels einer Umwelterfassungseinrichtung erfasst wird. Es findet eine Bewertung einer Kollisionsgefahr des Kraftfahrzeugs mit dem erfassten Objekt statt. Je nach Bewertung der Kollisionsgefahr, kann der Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs, mittels einer Lenkwinkelstellvorrichtung, gestellt werden, wobei ein Entkoppein des Lenkrads des Kraftwagens mittels einer Entkopplungsvorrichtung realisiert wird, sodass die Drehbewegung des Lenkrads aufgrund des Verstellens des Lenkwinkels geringer ist, als würde das selbe Verstellen bei nicht entkoppeln Lenkrad erfolgen.
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Ferner offenbart die
EP 3 141 443 A1 ein autonom fahrendes Fahrzeug, welches zwischen einem autonomen und einem manuellen Fahrzustand schalten kann, wobei dadurch eine Kopplung des Lenkrads gelöst werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Möglichkeit bereitzustellen, mittels welcher zumindest ein Fahrzeugsystem eines Kraftfahrzeugs so betreibbar ist, dass Rückkopplungen des Fahrzeugsystems aufgrund einer Nichtzuordenbarkeit von Führungsanweisungen ausgeschlossen werden können.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern zumindest eines Fahrzeugsystems eines Kraftfahrzeugs während einer Fahrt bereit, wobei jedes Fahrzeugsystem jeweils dazu eingerichtet ist, ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs durchzuführen und für jedes Fahrzeugsystem eine Führungszuständigkeit festgelegt wird.
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Unter einem Fahrmanöver ist beispielsweise jeweils Lenken, Bremsen und/oder Beschleunigen und/oder Einflussnahme auf die Fahrwerkdämpfung zu verstehen. Die Führungszuständigkeit kann ein Maß darstellen, zu welchem Anteil ein Fahrer und ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs jeweils das Fahrzeugsystem steuert. Dabei kann der Anteil für beide Seiten prinzipielle zwischen 0 und 100 % liegen, wobei sich die Anteile zusammen bevorzugt auf 100 % summieren. Das Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:
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Um die Steuerung des Fahrzeugsystems nun besonders vorteilhaft und beispielsweise rückkopplungsfrei durchzuführen, wird in einem ersten Schritt eine Zuordnungsvorschrift bereitgestellt, durch welche zu unterschiedlichen Fahrsituationen jeweils für jedes Fahrzeugsystem eine Führungszuständigkeit zugeordnet wird. In einem zweiten Schritt wird eine aktuelle Fahrsituation während der Fahrt erkannt und die jeweils zugeordnete Führungszuständigkeit bei jedem Fahrzeugsystem gemäß der Zuordnungsvorschrift festgelegt. In einem weiteren Schritt werden Führungsanweisungen des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems für jedes Fahrzeugsystem empfangen. Die für ein jeweiliges Fahrzeugsystem bestimmten Führungsanweisungen des Fahrers und die Führungsanweisungen des Fahrerassistenzsystems werden in einem weiteren Schritt für jedes Fahrzeugsystem gemäß der Führungszuständigkeit überlagert.
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Mit anderen Worten muss im Kraftfahrzeug festgestellt werden, für welche Fahraufgabe der Fahrer und für welche Fahraufgabe das Fahrerassistenzsystem verantwortlich ist und somit welches Fahrzeugsystem von wem zu kontrollieren ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt die Zuordnung der Führungszuständigkeit, dazu wird in dem ersten Schritt eine Zuordnungsvorschrift bereitgestellt wird. Durch die Zuordnungsvorschrift ist festgelegt, in welcher Fahrsituation jeweils der Fahrer und/oder das Fahrerassistenzsystems in der Führungsverantwortung für ein Fahrzeugsystem ist.
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Ein einfaches Beispiel für eine Zuordnungsvorschrift kann sein, dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit das Fahrerassistenzsystem abgeschaltet wird beziehungsweise ist, sodass die Führungszuständigkeit mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit beim Fahrer liegt. Ein weiteres Beispiel kann sein, dass die Fahrsituation ein automatisches Abstandhalten erfordert, womit Bremse und Gas vom Fahrerassistenzsystem geführt werden.
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Mittels beispielsweise eines Sensorsystems wird, in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, erkannt, in welcher aktuellen Fahrsituation sich das Kraftfahrzeug während der Fahrt befindet und entsprechend der zuvor bereitgestellten Zuordnungsvorschrift jedem Fahrzeugsystem eine jeweils zugeordnete Führungszuständigkeit zugeordnet.
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Mittels der beiden zuletzt genannten Verfahrensschritte „weiß“ das Kraftfahrzeug beziehungsweise das jeweilige Fahrzeugsystem von wem, das heißt vom Fahrer und/oder vom Fahrerassistenzsystem, es gesteuert wird. In einem weiteren Schritt des Verfahrens werden Führungsanweisungen von dem jeweils in der Führungszuständigkeit befindenden Fahrer beziehungsweise Fahrerassistenzsystem empfangen, sodass diese beispielsweise eindeutig zuordenbar sind. Diese empfangenen Führungsanweisungen werden für jedes der Fahrzeugsysteme überlagert, sodass das Fahrzeugsystem die richtige Führungsanweisung befolgt.
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Eine Überlagerung bedeutet hier, dass sich das wenigstens eine Fahrzeugsystem in einem Zustand befinden kann, in dem sowohl der Fahrer als auch das Fahrerassistenzsystem eine Führungszuständigkeit des Fahrzeugsystems haben. Dies kann beispielsweise bei einem Wechsel von autonomen zu manuellen Fahrbetrieb erfolgen, wo beispielsweise eine Lenkung langsam übergeben wird und so der Fahranteil für den Fahrer von 0 auf 100 % überblendet wird, während der für das Fahrerassistenzsystem von 100 auf 0 % zurückgeht. Andere Beispiele einer Überlagerung sind ein Notausweichen des Fahrerassistenzsystems oder ein automatisches Überholen auf beispielsweise einer Autobahn, bei welchem ein Spurwechsel selbstständig vom autonomen Fahrerassistent durchgeführt wird, obwohl der Fahrer das Kraftfahrzeug lenkt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Festlegen der jeweils zugeordneten Führungszuständigkeit dezentral erfolgt, sodass nur die Führungsanweisung des Fahrers oder die Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems von dem Fahrzeugsystem ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird die Führungszuständigkeit beispielsweise nicht von einer zentralen, elektronischen Recheneinrichtung übermittelt, sondern beispielsweise erfolgt das Festlegen im jeweiligen Fahrzeugsystem selbst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Vernetzung der jeweiligen Fahrzeugsysteme untereinander und/oder mit der zentralen Recheneinrichtung entfallen kann, wodurch das Verfahren beispielsweise ausfallsicher durchgeführt werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Festlegen der jeweils zugeordneten Führungszuständigkeit zentral erfolgt, sodass die Führungsanweisung des Fahrers und die Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems dem Fahrzeugsystem als überlagerte Führungsanweisung übermittelt wird beziehungsweise werden kann. Das heißt, dass das Verfahren so durchgeführt wird, dass eine zentrale Instanz, beispielsweise die elektronischen Recheneinrichtung, dem jeweiligen Fahrzeugsystemen die jeweilige Führungszuständigkeit zentral zuordnet. Dadurch ist beispielsweise eine Überlagerung von Führungsanweisungen des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems besonders einfach realisierbar. Dadurch kann aus dem Fahrerwunsch beziehungsweise der Führungsanweisung des Fahrers und der Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems eine beliebige Mischung, das heißt ein Überlagerungszustand, resultieren.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fahrzeugsystem seine Funktion unabhängig von der Führungszuständigkeit realisiert. Mit anderen Worten erfüllt das Fahrzeugsystem seine ihm zugeteilte Funktion, beispielsweise das Einstellen eines Lenkwinkels der Räder, unabhängig von der Führungszuständigkeit, das heißt unabhängig davon ob der Fahrer und/oder das Fahrerassistenzsystems die Führungsanweisungen an das Fahrzeugsystem erteilt. Dadurch kann ausgeschlossen werden, dass das Fahrzeugsystem nicht auf Führungsanweisungen reagiert.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Fahrzeugsysteme ein aktives Lenksystem darstellt. Mit anderen Worten ist eines der Fahrzeugsysteme dazu ausgebildet, Querführungsaufgaben zu übernehmen, in dem es beispielsweise ein zusätzliches Lenkmoment im Lenksystem aufbringen kann. Durch ein aktives Lenksystem, welches auch als Dynamiklenkung bezeichnet wird, ist eine besonders hohe Integration von wenigstens einem Fahrerassistenzsystem in ein Kraftfahrzeug möglich.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass beim Steuern der Überlagerung wenigstens ein Solllenkwinkel des Lenksystems berechnet wird. Bei der Überlagerung, insbesondere bei der Überlagerungslenkung, wird einem Lenkradwinkel ein Winkel beispielsweise des Fahrerassistenzsystems überlagert, das heißt ein Drehwinkel am Eingang eines Lenkgetriebes entspricht nicht dem Lenkradwinkel. Durch den wenigstens einen berechneten Solllenkwinkel kann das Kraftfahrzeug auf eine beispielsweise bestimmte Bahn gelenkt werden, wenn beispielsweise das Fahrerassistenzsystem das Ziel hat, das Kraftfahrzeug so zu regeln, dass es sich entlang einer mittleren Fahrspur einer Fahrbahn bewegt.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem autonome und/oder teilautonome Fahranweisungen erzeugt. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug durch zumindest teilautonome Fahranweisungen in der Lage beispielsweise selbstständig einzuparken. Dadurch, dass das Kraftfahrzeug in der Lage ist zumindest teilautonome Fahranweisungen zu erzeugen, wird zumindest für bestimmte Fahrsituationen in denen ein teilautonome Betrieb des Kraftfahrzeugs möglich ist, der Fahrer entlastet. Dadurch kann der Fahrer beispielsweise länger konzentriert bleiben, was zu einer Verringerung kritischer Fahrsituationen aufgrund von Unachtsamkeit des Fahrers führen kann.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei einer Übertragung der Führungszuständigkeit für das Fahrzeugsystem zum Fahrer, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Fahrzeugsystems angepasst wird. So wird beispielsweise im Falle der Lenkung die Handhabe, das heißt das Lenkrad, entsprechend nach geführt, sodass sich die entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstelle, das Lenkrad, in einer Position befindet, in der sich das Lenkrad befinden würde, wäre die Führungszuständigkeit bereits beim Fahrer. Das hat den Vorteil, dass bei einem Wechsel in den manuellen Betrieb, in dem der Fahrer das Kraftfahrzeug fährt, sämtliche Bedienelemente der Mensch-Maschine-Schnittstelle in der Position sind, in der sie der Fahrer erwartet und somit beispielsweise eine ruckartige Übergabe oder dergleichen vermieden werden kann.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren; und
- 2 eine schematische Draufsicht eines Kraftwagens, welcher eine Vorrichtung aufweist, mittels welcher das Verfahren durchgeführt werden kann.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Steuern zumindest eines Fahrzeugsystems 12 eines Kraftfahrzeugs 10 während einer Fahrt, wobei das zumindest eine Fahrzeugsystem 12 dazu eingerichtet ist, ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs 10 durchzuführen. Zusätzlich wird mit dem Verfahren für das wenigstens eine Fahrzeugsystem 12 eine Führungszuständigkeit festgelegt, zu welchem Anteil ein Fahrer und ein Fahrerassistenzsystem 22 des Kraftfahrzeugs 10 jeweils das Fahrzeugsystem 12 steuern.
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Das Verfahren umfasst dabei Schritte S1 bis S4. In dem ersten Schritt S1 wird durch das Verfahren eine Zuordnungsvorschrift bereitgestellt, durch welche zu unterschiedlichen Fahrsituationen jeweils für jedes Fahrzeugsystem 12 eine Führungszuständigkeit zugeordnet wird. Im zweiten Schritt S2 wird durch das Verfahren eine aktuelle Fahrsituation während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 erkannt und dazu gemäß der Zuordnungsvorschrift für das jeweilige Fahrzeugsystem 12 eine jeweilige Führungszuständigkeit zugeordnet beziehungsweise festgelegt.
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Durch dieses Festlegen ist geklärt, ob der Fahrer oder das Fahrerassistenzsystem 22 für das jeweilige Fahrzeugsystem 12 zuständig sind beziehungsweise es ihnen erlaubt ist, das jeweilige Fahrzeugsystem 12 zu steuern. In dem dritten Schritt S3 werden Führungsanweisungen des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems 22 für jedes Fahrzeugsystem 12 empfangen. Das heißt Steuerungseingaben, welche der Fahrer, während er die Führungszuständigkeit für das Fahrzeugsystem 12 innehat, an einer geeigneten Mensch-Maschine-Schnittstelle tätigt, werden mittels des Verfahren empfangen, um dann als Führungsanweisung an das Fahrzeugsystem 12 weitergegeben und von diesem in ein Fahrmanöver umgesetzt zu werden. Gleiches gilt für das Empfangen und Weiterreichen von Führungsanweisungen des Fahrerassistenzsystems 22, falls dieses zumindest teilweise die Führungszuständigkeit für ein entsprechendes Fahrzeugsystem 12 erhalten hat. In einem vierten Schritt S4 werden die empfangenen Führungsanweisungen des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems 22 für jedes Fahrzeugsystem 12 gemäß der Führungszuständigkeit überlagert. Diese Überlagerung kann nötig sein, weil beispielsweise sowohl der Fahrer als auch das Fahrerassistenzsystem 22 jeweils anteilig die Führungszuständigkeit an einem Fahrzeugsystem 12, wie beispielsweise den Bremsen, teilen.
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An dem in der 2 gezeigten Kraftfahrzeug 10 soll das eben beschriebene Verfahren beispielhaft an einem aktiven Lenksystem 11, welches ein Fahrzeugsystem 12 darstellt, erklärt werden. Das aktive Lenksystem 11 kann auch als Dynamiklenkung bezeichnet werden.
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Das aktive Lenksystem 11 weist eine Querführungseinrichtung 14 auf, welche einen Radwinkel 16 des vorderen Rades 18 beziehungsweise der vorderen Räder 18 stellen kann. Dazu empfängt die Querführungseinrichtung 14 eine Führungsanweisung, welche von der, als Lenkrad 20 ausgebildeten, Mensch-Maschine-Schnittstelle oder dem Fahrerassistenzsystem 22 bereitgestellt wird. Ferner weist das Kraftfahrzeug 10 eine Vorrichtung 24 zum durchführen des Verfahrens auf.
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In dem Fall, dass der Fahrer die Führungszuständigkeit des Fahrzeugsystems 12, das heißt des aktiven Lenksystems 11, innehat, gibt der Fahrer mittels des Lenkrads 20 einen Lenkradwinkel vor. Dieser Lenkradwinkel wird an die Querführungseinrichtung 14, welche zumindest teilweise als Lenkkraftunterstützung ausgebildet sein kann, weitergegeben.
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In dem Fall, dass das Fahrerassistenzsystem 22 die Führungszuständigkeit über das aktive Lenksystem 11 und somit das Fahrzeugsystem 12 hat, gibt das Fahrerassistenzsystem 22 die Fahranweisungen vor, wobei dann über die Querführungseinrichtung 14 der Radwinkel 16 an den Rädern 18 gestellt wird.
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In einem Fall kann das Festlegen der jeweils zugeordneten Führungszuständigkeit dezentral erfolgen, sodass nur die Führungsanweisung des Fahrers oder die Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems 22 dem Fahrzeugsystem 12, das heißt dem aktiven Lenksystem 11, übermittelt wird. In einem zweiten Fall kann das Festlegen der jeweils zugeordneten Führungszuständigkeit zentral erfolgen, beispielsweise mittels einer Ansteuerungsvorrichtung 26, sodass die Führungsanweisung des Fahrers und die Führungsanweisung des Fahrerassistenzsystems 22 dem Fahrzeugsystem 12 als überlagerte Führungsanweisung übermittelt wird.
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Die Schritte S1 bis S4 werden dabei beispielsweise von der Vorrichtung 24 durchgeführt. Dabei ist eine Zuordnungsvorschrift beispielsweise dadurch gegeben, dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit das Fahrerassistenzsystem 22 nicht mehr zuständig ist und/oder bei einem zu harten Drücken eines Bremspedals das Fahrerassistenzsystem 22 selbstständig übernimmt. Dazu kann die Fahrsituation beispielsweise durch Überwachung beispielsweise der Bremse erkannt und dadurch eine Führungszuständigkeit zugeordnet werden.
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Ferner kann, um beispielsweise einem Hindernis auszuweichen, das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise eine Umwelterfassungseinrichtung in Form eines Sensors 28 aufweisen. Empfängt die Vorrichtung 24 Führungsanweisungen für das Fahrzeugsystem 12 von dem Fahrers und dem Fahrerassistenzsystems 22, kann, beispielsweise mittels der Ansteuerungsvorrichtung 26, zwischen einer Führungsgröße, das heißt einem Zustand „Fahrer fährt“ und einem Zustand „Fahrerassistenzsystem 22 fährt“ umgeschaltet werden. Von der Ansteuerungsvorrichtung 26 des aktiven Lenksystems 11 kann ein Solllenkradwinkel für den Fahrer und ein Solllenkradwinkel für das Fahrerassistenzsystem 22 berechnet werden. Je nach einer Klassifikation des Zustands „Fahrer fährt“ oder „Fahrerassistenzsystem fährt“, wird der eine oder der andere Solllenkradwinkel verwendet. Für den zentralen Fall wird ein konsolidierter Sollwinkel berechnet, welcher einer Übergabe beziehungsweise einem Überblenden zwischen den beiden Zuständen „Fahrer fährt“ und „Fahrerassistenzsystem fährt“ entspricht beziehungsweise diesen Regeln kann. Bei dem zentralen Ansatz kann ein Umschalten der jeweiligen Führungszuständigkeit vermieden beziehungsweise verringert werden. Das Fahrzeugsystem 12 kann somit unabhängig von der Führungsverantwortung Fahrer oder Fahrerassistenzsystem seine Funktion, im gezeigten Beispiel das Lenken der Räder 18, realisieren und negative Auswirkungen, wie zum Beispiel eine Rückkopplung des aktiven Lenksystems 11 beziehungsweise der Dynamiklenkung vermeiden.
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Ferner kann bei dem Verfahren bei einer Übertragung der Führungszuständigkeit für das Fahrzeugsystem 12 vom Fahrerassistenzsystem 22 auf den Fahrer die Mensch-Maschine-Schnittstelle, hier das Lenkrad 20, nach geführt werden, was beispielsweise bei einem pilotierten Fahren notwendig wird. Fährt das Kraftfahrzeug 10 autonom, kann das Lenkrad 20 durch das aktive Lenksystem 11 in der Ruheposition gehalten werden, was einem Lenkradwinkel von 0° entsprechen würde, um dem Fahrer beispielsweise ein Lesen einer Zeitung zu ermöglichen. Bei einer Übernahme der Führungszuständigkeit durch den Fahrer muss das Lenkrad 20 wieder auf eine Sollposition gefahren werden, das heißt das Lenkrad muss nachgeführt werden. Durch das vorgestellte Verfahren kann zusätzlich der soeben genannte Anwendungsfall realisiert werden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein sicherer Betrieb wenigstens eines Fahrzeugsystems 12 möglich ist, da das gezeigte Verfahren die Möglichkeit bereitstellt, zwischen einer jeweiligen Führungszuständigkeit des Fahrers und des Fahrerassistenzsystems 22 zu unterscheiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015004745 A1 [0009]
- DE 102010053156 A1 [0010]
- EP 3141443 A1 [0011]
