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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Fahrbahnrückmeldung für einen Fahrzeugfahrer sowie ein Steer-By-Wire-Lenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 10. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die
DE 10 2014 211 815 A1 verwiesen.
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Sogenannte Steer-By-Wire-Lenksysteme von Fahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bereits in unterschiedlichen Weisen bekannt. Ein solches unterscheidet sich von den herkömmlichen Lenksystemen insofern, dass die Lenkung der Räder von der mechanischen Lenkbewegung des Fahrers vollkommen entkoppelt bzw. nur mehr durch eine rein elektronische Übertragung stattfindet. Die herkömmlichen mechanischen Übertragungseinrichtungen entfallen, stattdessen erzeugt der Fahrer durch seine Lenkbewegung an der sogenannten Lenkhandhabe bzw. am Lenkrad Daten, mit welchen eine elektronische Steuereinheit gespeist wird. Dieses Steuermodul wertet die Daten aus und setzt sie in entsprechende Lenkbefehle um. Damit wird das Lenkgetriebe angesteuert, welches die gewünschte Lenkbewegung ausführt.
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Um dem Fahrzeugführer bei einem Steer-by-wire-Lenksystem wie er es von den herkömmlichen Lenkungen gewohnt ist, ein entsprechendes Lenkgefühl zu vermitteln, ist üblicherweise am Lenkradmodul ein Lenkradaktuator bzw. ein Betätigungskraftsimulator bzw. ein Lenkradmotor bzw. ein Feedback-Aktuator angeordnet. Entsprechend der vorliegenden Sensordaten errechnet eine Steuerelektronik dabei einen Stellwert für den Feedback-Aktuator, welcher am Lenkrad damit einen Lenkradwiderstand abbildet. Dieser sollte im Idealfall die Kraftschlussverhältnisse zwischen Reifen und Fahrbahn auf angemessenem Kraftniveau wiedergeben.
Ein solches Steer-By-Wire-Lenksystem ist in der
DE 10 2014 211 815 A1 aufgezeigt.
Derartige Fahrbahnrückmeldungen dienen der fahrdynamischen Information für den Fahrer. Jedoch kann es sein, dass solche Informationen bzw. Rückmeldungen in deren Ausprägung und Dauer für den Fahrer störend wirken und zu Komforteinbußen führen können. Weiterhin können derartige Fahrbahnrückmeldungen in deren Ausprägung zu hoch oder zu gering und damit für einen Fahrer schlecht oder störend wahrnehmbar sein.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung einer Fahrbahnrückmeldung für einen Fahrzeugfahrer sowie ein Steer-By-Wire-Lenksystem aufzuzeigen, welches Verfahren für einen Fahrzeugfahrer optimale Komfortgegebenheiten trotz ausreichender Wahrnehmung des Fahrers der Fahrbahnverhältnisse ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Fahrbahnrückmeldung sowie eines Steer-By-Wire-Lenksystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Anspruch 10. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Es wird ein Verfahren zur Erzeugung bzw. zur Simulation einer Fahrbahnrückmeldung für einen Fahrzeugfahrer eines Steer-By-Wire-Lenksystems vorgeschlagen.
Dabei werden aktuelle bzw. zukünftige Fahrbahnverhältnisse erfasst und in Abhängigkeit dieser die Intensität der Fahrbahnrückmeldung an den Fahrer durch einen Betätigungskraftsimulator verändert. Die Intensität dieser erzeugten Fahrbahnrückmeldung wird dabei bewusst derart verändert, dass die erzeugte bzw. simulierte Fahrbahnrückmeldung gezielt von den realen Fahrbahnverhältnissen abweicht. Diese Abweichung geht dabei auch über die herkömmlich bekannten Toleranzabweichungen bei der Simulation einer Rückmeldung hinaus.
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Ein solcher Betätigungskraftsimulator, auch als Feedback-Aktuator bezeichnet, stellt dabei einen insbesondere an einer Lenkhandhabe zur Einleitung eines Lenkvorgangs durch einen Fahrer eines Fahrzeuges angeordneten Aktuator dar, welcher beispielsweise die Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment für die Lenkhandhabe bzw. des Lenkrads erzeugt, um eine von herkömmlichen Lenksystemen gewohnte Haptik bereitzustellen. Ein solcher Betätigungskraftsimulator erzeugt eine Rückmeldung welche, basierend auf Rad-Fahrbahn-Kräften an den Fahrer bzw. an die Lenkhandhabe übertragen wird. Diese Rückmeldung wird im weiteren Verlauf der Anmeldung als Fahrbahnrückmeldung bezeichnet.
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Denn in einem Steer-By-wire-Lenksystem ist die Lenkhandhabe bzw. das Lenkmittel, welches ein Fahrer betätigt um eine Radlenkung zu bewirken mechanisch vollkommen von den gelenkten Rädern entkoppelt. Um den Fahrer jedoch dennoch über die aktuellen Rad-Fahrbahn-Kräfte bzw. Fahrbahnrückmeldungen, wie dieser es gewohnt ist, zu informieren, werden diese beispielsweise in Form von Drehmomenten an der Lenkhandhabe synthetisch durch den Betätigungssimulator erzeugt bzw. simuliert.
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Dabei werden im Stand der Technik insbesondere die genannten realen Rad-Fahrbahnkräfte, also die aktuellen Fahrbahnverhältnisse, welche bei herkömmlichen mechanisch gekoppelten Lenksystemen (also Lenkmittel ist mechanisch mit den gelenkten Rädern gekoppelt) an der Lenkhandhabe vom Fahrer zu spüren sind, simuliert werden.
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Insbesondere beim hochautomatisierten bzw. teilautonomen bzw. autonomen Fahren, ist es insbesondere aus Komfortgründen nicht immer wünschenswert, dem Fahrer permanent eine exakte, also den Fahrbahnverhältnissen genau entsprechende Rückmeldung über die Rad-Fahrbahn-Kräfte zu übermitteln bzw. mit dem Betätigungskraftsimulator zu simulieren.
Es ist deswegen vorgesehen, dass die aktuellen sowie die zukünftigen Fahrbahnverhältnisse erfasst werden. In Abhängigkeit der erfassten Daten kann dann beispielsweise der Betätigungskraftsimulator derart von einer Steuereinheit angesteuert wird, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung aktiv verändert wird.
Die Erfassung der Daten zur Bestimmung der aktuellen und der zukünftigen Fahrbahnverhältnisse kann beispielsweise mit geeigneter Sensorik erfolgen.
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Es ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung ab einer minimalen Fahrtzeit des Fahrzeuges auf einem Streckenabschnitt mit zumindest annähernd ähnlichen Fahrbahnverhältnissen verändert wird.
Die zumindest annähernd ähnlichen Fahrbahnverhältnisse sind gegeben, wenn die erfassten Fahrbahnverhältnisse einen Abweichungswert innerhalb des genannten Streckenabschnitts nicht überschreiten. Ein solcher Abweichungswert kann beispielsweise ein bestimmter Querkraftbereich oder eine bestimmten Straßenart oder weiteres darstellen. Unter zumindest annähernd gleichen Fahrbahnbeschaffenheit bzw. Fahrbahnverhältnissen wird im Sinne dieser Erfindung eine bezüglich der Ebenheit (beispielsweise ob asphaltiert oder nicht asphaltiert, oder ob Kopfsteinpflaster vorhanden ist) und der Art (beispielsweise ob sich das Fahrzeug auf einer Autobahn oder einer Landstraße befindet) ähnliche Fahrbahn angesprochen. Geringe Unterschiede bezüglich der Ebenheit und der Art der Fahrbahn sind dabei zu vernachlässigen. Fährt also beispielsweise ein Fahrzeug eine bestimmte Zeit bzw. einen bestimmten Streckenabschnitt auf einer herkömmlich asphaltierten Autobahn, so kann dieser Streckenabschnitt als ein bezüglich der Straßenverhältnisse bzw. Fahrbahnbeschaffenheit ähnlicher Abschnitt im Sinne dieser Erfindung gewertet werden. Unterschiedlich wird die Straßenbeschaffenheit auf einer Autobahn beispielsweise dann, wenn ein Wechsel von einer durchgängig asphaltierten Straße in eine plattenartig ausgebildete Straße stattfindet.
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Wird beispielsweise erfasst, dass das Fahrzeug für die nächsten 15 Minuten Fahrtzeit auf einer Kopfsteinpflasterstraße fahren wird, so kann die Inenstität der Fahrbahnrückmeldung an den Fahrzeugfahrer verändert, beispielsweise herabgesetzt werden.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung ab Erreichen einer minimalen Zeitspanne, in welcher das Fahrzeug auf einem Fahrbahnabschnitt mit zumindest annähernd ähnlichen Fahrbahnverhältnissen fährt, verändert wird. Es ist dabei weiterhin möglich, dass zu dem Zeitpunkt, an welchem ein soeben beschriebener „ähnlicher“ Streckenabschnitt beginnt, der Betätigungskraftsimulator dem Fahrer über einen kurzen Zeitraum die realen Rad-Fahrbahn-Kräfte an der Lenkhandhabe rückmeldet. Der Fahrer ist dann durch die Rückmeldung über die aktuellen Fahrbahnverhältnisse informiert. Befindet sich das Fahrzeug jedoch weiterhin über einen längeren Zeitraum auf diesem „ähnlichen“ Streckenabschnitt, so kann die Rückmeldung durch den Betätigungskraftsimulator in deren Ausprägung bzw. in deren Intensität herabgesetzt werden. Diese Herabsetzung der Intensität kann beispielsweise allmählich erfolgen, bis die Rückmeldung bzw. das Drehmoment keine Schwankungen mehr aufweist und die Intensität so gering ist, dass der Fahrer keine Rückmeldung mehr verspürt.
Zurückgreifend auf das genannte Beispiel der 15 minütigen Fahrt des Fahrzeuges auf einer Kopfsteinpflasterfahrt, kann nach beispielsweise einer Minute Fahrt auf dem Kopfsteinpflaster die Intensität der Fahrbahnrückmeldung verändert bzw. herabgesetzt werden. Die erste Minute auf dem Streckenabschnitt erhält der Fahrer des Fahrzeuges dann also bevorzugt die den realen Fahrbahnverhältnissen entsprechende Rückmeldung, während die Intensität dieser anschließend an die erste Minute herabgesetzt wird. Wird also durch eine geeignete Sensorik erfasst, dass sich das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum auf einer Fahrbahn befindet, welche ähnliche Beschaffenheitseigenschaften aufweist, so ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung verringert wird.
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Die genannte Verringerung der Intensität der Rückmeldung kann beispielsweise ab Erreichen eines vorgegeben minimalen Zeitraums erfolgen, in welchem das Fahrzeug sich auf dem Streckenabschnitt mit ähnlichen Fahrbahneigenschaften befindet.
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Bei einer langen Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn könnten permanente, den realen Fahrbahnverhältnissen entsprechende Rückmeldungen an der Lenkhandhabe für den Fahrer als unangenehm erscheinen. Durch gezieltes Herabsetzen der Intensität dieser Rückmeldung ist kann somit der Komfort beim Fahren für den Fahrer deutlich gesteigert werden.
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Die Änderung der Intensität kann, wie bereits genannt, langsam bzw., allmählich erfolgen, sodass der Fahrer sich über die aktuellen Fahrbahnverhältnisse bewusst ist, obwohl die Rückmeldung in ihrer Intensität verändert wurde.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Intensität derart herabgesetzt wird, dass in bestimmten Situationen keine Fahrbahnrückmeldung für den Fahrer mehr zu spüren sind.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Intensität der simulierten Fahrbahnrückmeldung durch den Betätigungskraftsimulator in Abhängigkeit einer aktuellen und/oder zukünftigen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer aktuellen und/oder zukünftigen Verkehrssituation und/oder in Abhängigkeit von zumindest einem in einer vergangenen Zeitspanne erfolgten Fahrbahnrückmeldung und/der in Abhängigkeit eines (insbesondere vom Fahrer des Fahrzeuges ausgewählten) Fahrmodus aktiv verändert wird. Eine Veränderung der Intensität kann dabei sowohl eine Erhöhung der Intensität, als auch eine Herabsetzung, bis hin zu einer vollkommenen Abschaltung der Rückmeldung darstellen.
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Fährt das Fahrzeug beispielsweise in einem Komfortmodus, so kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer ein komfortables Fahren bevorzugt. Ständige Rückmeldungen aufgrund von unebenen Fahrbahnen an der Lenkhandhabe können dann für den Fahrer als unkomfortabel wahrgenommen werden. Die Intensität der Fahrbahnrückmeldungen können beispielsweise in einem komfortablen Fahrmodus herabgesetzt werden. Andersherum ist es möglich, wenn das Fahrzeug in einem Sportmodus eingestellt ist, so kann angenommen werden, dass der Fahrer ein möglichst genaues Ansprechverhalten am Lenkrad und eine möglichst reale bzw. harte Rückmeldung der Fahrbahnverhältnisse spüren möchte. So können dann die vom Betätigungskraftsimulator erzeugten synthetischen Fahrbahnrückmeldungen in ihrer Ausprägung bzw. Intensität sogar etwas erhöht werden.
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Dabei erfolgt die Anpassung bzw. die Änderung der Intensität alternativ oder zusätzlich bevorzugt in Abhängigkeit einer aktuellen bzw. zukünftigen Fahrsituation bzw. einer aktuellen bzw. zukünftigen Fahrdynamikgröße bzw. einer aktuelle oder einer zukünftigen Verkehrssituation bzw. eine bereits erfolgte Fahrbahnrückmeldung bzw. eines Fahrzeugmodus.
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Der Betätigungskraftsimulator wird also derart angesteuert, dass nicht mehr die realen Rad-Fahrbahn-Kräfte dem Fahrer rückgemeldet werden, sondern diese absichtlich in einer veränderten Intensität wiedergegeben bzw. simuliert werden.
Die Fahrbahnrückmeldung bzw. die Rad-Fahrbahn-Kräfte werden dabei insbesondere durch eine aktive Erzeugung von Drehmomenten an einer Lenkradhandhabe durch den Betätigungskraftsimulator simuliert.
Eine solche Lenkradhandhabe entspricht insbesondere einem aus dem Stand der Technik bekannten Lenkrad. Alternativ, insbesondere im Hinblick auf ein autonomen bzw. teilautomatisiertes bzw. hochautomatisiertes Fahren, kann eine Lenkhandhabe auch einen Joystick oder dergleichen darstellen.
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Unter einer aktiven Änderung der Intensität ist eine aktive Ansteuerung des Betätigungskraftsimulators gemeint. Dies bedeutet, dass eine Steuereinheit den Betätigungskraftsimulator ansteuert und dieser aktiv und situativ, also unabhängig von aktuellen Rad-Fahrbahn-Kräften, Kräfte bzw. Drehmomente stellt. Die Intensität der Fahrbahnrückmeldung an der Lenkhandhabe wird also agierend und nicht reagierend eingestellt.
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Mit der Intensität der Rückmeldung ist dabei insbesondere die Höhe des Drehmoments, auch als Feedbackmoment bezeichnet, angesprochen, welches der Betätigungskraftsimulator dem Fahrzeugfahrer simuliert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung in Abhängigkeit der Querbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird.
Je nach Fahrsituation wird also vorteilhaft die Höhe des Drehmoments bzw. des Feedbackmoments an der Lenkhandhabe durch den Betätigungskraftsimulator verändert.
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Das Verfahren umfasst bevorzugt das Erfassen von Querkraftinformation in Bezug auf eine durch eine Fahrbahn bewirkte Querkraft auf das Fahrzeug. Die Querkraft-Information ist ein Maß der Fahrbahnunebenheit und/oder der Fahrbahnneigung.
Das Maß der Fahrbahnunebenheit und/oder der Fahrbahnneigung kann, abhängig von Information über die Beschaffenheit der Fahrbahn auch aus Umfelddaten wie beispielsweise einer Navigationskarte und/oder aus Sensordaten eines Fahrzeugsensors, insbesondere einer Bildkamera, eines Bewegungssensors, eines Beschleunigungssensors und/oder eines Kraftsensors des Lenksystems ermittelt werden.
Analog der Querkraft-Information ist es vorteilhaft auch andere Fahrzeuginformationsdaten, wie beispielsweise die Geschwindigkeit und die Längsbeschleunigung des Fahrzeuges in die Berechnung der Intensitätsveränderung der simulierten Fahrbahnrückmeldung miteinfließen zu lassen.
In Abhängigkeit dieser ermittelten Querkraftinformation sowie bzw. alternativ der ermittelten Informationen bezüglich der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeuges, wird dann der Betätigungskraftsimulator derart angesteuert, dass die Intensität der Rückmeldung verändert wird.
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Die zukünftigen Fahrbahnverhältnisse können analog der aktuellen Fahrbahnverhältnisse bzw. mittels geeigneten Sensoriken sowie Navigationsdaten oder einer Projektorienplanung erfasst, berechnet und/oder geschätzt werden. Wird so beispielsweise über ein Navigationssystem bzw. über geeignete Sensoren festgestellt, dass das Fahrzeug über einen langen bzw. bestimmten Zeitraum auf einer bestimmten Strecke fährt bzw. fahren wird, welche Strecke beispielsweise hohe Querkräfte auf das Rad des Fahrzeuges überträgt bzw. übertragen wird, so kann die Intensität der Rückmeldung durch den Betätigungskraftsimulator herabgesetzt werden. Beispielsweise ist ein solcher Fall gegeben, wenn das Fahrzeug über einen gewissen Zeitabschnitt auf einer holprigen Straße oder auf Kopfsteinpflaster fährt.
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Es ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass zusätzlich oder alternativ zu den bereits genannten Erfassungsgrößen zur Erfassung der Fahrbahnverhältnisse zumindest eine weitere oder die gleiche Sensoreinheit einen Fahrbahnzustand erfasst und in Abhängigkeit dieses der Betätigungskraftsimulator derart angesteuert wird, dass die Intensität der Fahrbahnrückmeldung verändert wird.
Beispielsweise kann über ein Navigationssystem bzw. über GPS-Daten oder anderen Trajektorienplanungssystemen der genaue Fahrbahnzustand das aktuell befahrene und auch das zukünftig befahrene Fahrbahnverhältnis erfasst werden.
Beispielsweise kann erfasst werden, dass sich das Fahrzeug für die nächsten zehn Minuten auf einem unebenen Landweg oder auf einem unebenen Gelände gefahren wird. Über das Navigationssystem ist auch die zukünftig zu befahrene Strecke erfassbar, wodurch auch zukünftige Fahrbahnverhältnisse beispielsweise durch Fahrzeug- und Umfelddaten erfasst werden können. So kann eine genaue Planung der Intensität der Rückmeldung in Abhängigkeit von den aktuell und zukünftig erfassten Fahrzeug- und Umfelddaten durch die Steuereinheit erfolgen.
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Es ist weiterhin möglich, dass die Intensität der Rückmeldung in Abhängigkeit einer Fahrbahnart verändert wird. Beispielsweise kann über geeignete Sensorik (Kameras, Navigationssystem oder ähnliches) herausgefunden werden, auf welcher Art von Fahrbahn, also auf einer Autobahn, einer Landstraße, einer nicht asphaltierten Geländestraße usw., das Fahrzeug aktuell fährt und zukünftig fahren wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Intensität der Fahrzeugrückmeldung in Abhängigkeit von einer aktuellen oder künftigen Verkehrssituation verändert werden. Die Verkehrssituation kann beispielsweise durch Verkehrsschilder oder Fahrbahnmarkierungen erfasst werden. Auch möglich ist, dass beispielsweise ein Stau oder eine freie Straße erfasst wird.
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Besonders bevorzugt werden alle bereits genannten Erfassungsgrößen zur Erfassung der Fahrbahnverhältnisse gemeinsam bei der Anpassung bzw. Veränderung der Intensität der Rückmeldung herangezogen. Durch heranziehen von vielen, bevorzugt allen Daten, kann die Fehleranfälligkeit verringert und der Komfort für den Fahrer bzw. die Fahrererwartungen erhöht werden.
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Neben dem genannten Verfahren Erzeugung von Fahrbahnrückmeldungen an einen Fahrzeugfahrer wird ein Steer-by-wire-Lenksystem eines Fahrzeuges beansprucht, welches ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen vermag. Das Steer-By-Wire-Lenksystem umfasst dabei zumindest eine Sensoreinheit zur Erfassung der aktuellen bzw. der zukünftigen Fahrbahnverfhältnisse, sowie einen von einer Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungskraftsimulator, welcher eingerichtet ist, um synthetische Fahrbahnrückmeldungen an einen Fahrzeugführer zu erzeugen.
Bei einem solchen Steer-By-Wire-Lenksystem erfolgt die Lenkung der Räder von der mechanischen Lenkbewegung des Fahrers vollkommen entkoppelt bzw. nur mehr durch eine elektronische Übertragung.
Der Betätigungskraftsimulator ist dabei insbesondere ausgebildet, um ein Drehmoment an einer Lenkhandhabe, beispielsweise an einem Lenkrad, zu erzeugen und damit die Rad-Fahrbahn-Kräfte an einen Fahrzeugfahrer rückzumelden.
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Durch ein erfindungsgemäßen Verfahren und einen erfindungsgemäßen Betätigungskraftsimulator kann ein höherer Nutzwert der Fahrbahnrückmeldungen für einen Fahrzeugfahrer erreicht werden. Zudem erlaubt eine veränderte bzw. angepasste Rückmeldungsintensität dem Fahrer eine intuitivere Ausführung der Lenkaufgabe.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Diagrammen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel in einem Diagramm weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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In dem Diagramm ist beispielshaft der Verlauf mit der Zeit t der Fahrbahnrückmeldung in Form eines Drehmoments bzw. Feedbackmoments M am Lenkrad eines Fahrzeuges aufgezeigt. Diese Fahrbahnrückmeldung bzw. dieses Feedbackmoment M wird von einem Betätigungskraftsimulator durch geeignete Ansteuerung von einer Steuereinheit erzeugt. Dabei ist in einer durchgehenden Linie das den realen (bzw. zumindest annähernd realen) Rad-Fahrbahn-Kräften entsprechende Feedbackmoment MR aufgezeigt, wie es ohne eine Intensitätsänderung verläuft, während die gestrichelte Linie das in dessen Intensität veränderte Feedbackmoment Mv im Verlauf der Zeit t aufzeigt.
Der reale Verlauf des Feedbackmoments MR ist dabei im Verlauf der Zeit t betrachtet verhältnismäßig ähnlich schwankend hoch. Der reale Verlauf zeigt dabei beispielhaft das reale Feedbackmoment MR , also zumindest im Wesentlichen eine Simulation der realen Fahrbahnanregungen, während das Fahrzeug auf einer unebenen Fahrbahn, beispielsweise auf einem Kopfsteinpflaster für einen Zeitraum t0 bis t2 fährt. Ein solcher Zeitraum kann beispielsweise 5 bis 10 Minuten betragen.
Dabei ist es vorgesehen, dass eine Sensoreinheit, beispielsweise eine Kamera oder Querbeschleunigungssensoren (oder andere auf eine Fahrbahnanregung initiierende Sensoreinheiten) am Fahrzeug die Fahrbahnunebenheiten bzw. die Fahrbahnart (also beispielsweise das Kopfsteinpflaster) bzw. die Fahrbahnanregungen erfasst. Vorzugsweise erfasst eine weitere Sensorik bzw. eine ohnehin bereits im (insbesondere hochautomatisierten zw. teilautomatisierten) Fahrzeug vorhandene Trajektorienplanung beispielsweise unter Berücksichtigung von GPS Daten, die Zeitspanne bzw. den Weg, in welcher sich das Fahrzeug auf einem bezüglich der Fahrbahnanregungen „ähnlichem“ Streckenabschnitt (beispielsweise auf dem Streckenabschnitt mit Kopfsteinpflaster) zukünftig befinden wird.
Unter Einbeziehung dieser Faktoren ist es weiter vorgesehen, dass die Steuereinheit bis vom Zeitpunkt t0 , an welchem der Kopfsteinpflaster-Streckenabschnitts beginnt bis zum Zeitpunkt t1 , an welchem sich das Fahrzeug bereits auf dem Streckenabschnitt mit Kopfsteinpflaster für den Zeitraum t0 bis t1 befindet, dem Fahrer ein den realen Fahrbahnanregungen entsprechendes Feedbackmoment (MR=MV) an der Lenkhandhabe simuliert. Das simulierte Feedbackmoment Mv entspricht also dem realen Feedbackmoment MR bzw. den realen Fahrbahnverhältnissen bis zum Zeitpunkt t1 .
Nun kann es beispielsweise weiterhin der Fall sein, dass der Fahrer das Fahrzeug auf einen sogenannten Komfortmodus geschaltet hat. Insbesondere unter Berücksichtigung, dass der Fahrer eine komfortable Fahrt wünscht, wird nach dem Zeitpunkt t1 nun von dem Steer-By-Wire-Lenksystem davon ausgegangen, dass der Fahrer die Fahrbahnanregungen und die Straßenverhältnisse, nämlich die Kopfsteinpflasterstrecke bewusst wahrgenommen hat. Der Betätigungskraftsimulator wird nun vom Zeitpunkt t1 bis zum Ende des Kopfsteinpflaster-Streckenabschnitts t2 von der Steuereinheit derart angesteuert, dass das Feedbackmoment Mv in dessen Intensität (allmählich) herabgesetzt wird.
Die Intensität des Feedbackmoments Mv erfolgt dabei stetig bzw. allmählich mit der Zeit (innerhalb der Zeitspanne t1 bis t2 ) abnehmend, bis es quasi keine Änderung bzw. Schwankung mehr erfährt und nahezu konstant ist. Aufgrund eines stetigen Abfalls der Intensität des Feedbackmoments Mv bis hin zu einem nahezu konstanten Moment zum Zeitpunkt t2 , wird der Fahrer langsam auf die komfortbedingte Anpassung hingewiesen bzw. aufmerksam gemacht. Dem Fahrer ist an dieser Stelle bewusst, dass es sich nicht mehr um eine den realen Fahrbahnanregungen entsprechendes Feedbackmoment MR handelt, sondern dass die Intensität des Feedbackmoments Mv aktiv aus komfortgründen herabgesetzt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Intensität direkt (also nicht allmählich) herabzusetzen.
So ist es vorteilhaft möglich, dem Fahrer bestmöglichen Komfort zu bieten, während dieser sich dennoch über die realen Fahrbahnanregungen bewusst ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211815 A1 [0001, 0003]
