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Die Erfindung betrifft eine Lenkrad-Anzeigeeinrichtung für ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren eines Kraftfahrzeugs, welche eine Lenkradanzeige mit einer Leuchtband-Struktur für den Lenkradkranz aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren mit einer derartigen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung sowie ein Anzeigeverfahren für ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren, welches eine derartige Lenkradanzeige verwendet.
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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 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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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, über den Leuchtzustand eines Leuchtbands, beispielsweise in Form einer Kette von LED-Leuchtelementen (LED - light emitting diode) den Zustand eines Fahrsystem zum automatisierten Fahren anzuzeigen. Falls der Fahrer das automatisierte Fahren aktiviert, wird ihm der aktive Zustand des Fahrsystems über den leuchtenden Lenkradkranz angezeigt, der beispielsweise in blau leuchtet. So ist aus der Druckschrift
DE 10 2011 112 134 A1 ein Lenkrad bekannt, dessen Lenkradkranz Lichtquellen aufweist. Bei Aktivieren des autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs werden die Lichtquellen des Lenkradkranzes aktiviert. Die Druckschrift
DE 10 2013 012 779 A1 beschreibt die Verwendung einer bogenförmigen Leuchteinheit im Lenkradkranz zur optischen Signalisierung der Aktivierung eines automatischen Fahrmodus. Nach der Aktivierung des autonomen Fahrmodus leuchtet der Lenkradkranz beispielsweise in Grün.
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Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bei einem Fahrsystem zum automatisierten Fahren über ein Leuchtband im Lenkradkranz einen zukünftigen Lenkeingriff anzuzeigen. Hierzu wird beispielsweise auf die Druckschriften
DE 10 2014 216 105 A1 und
DE 10 2013 208 206 A1 verwiesen.
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Ferner ist es aus der Druckschrift
DE 10 2017 100 763 A1 bekannt, in einem Fahrzeug mit einem autonomen Fahrzeugsteuersystem ein Konfidenzniveau im Zusammenhang mit dem Betrieb des autonomen Fahrzeugsteuersystems zu bestimmen und über eine Anzeige auszugeben, insbesondere über eine Lenkradanzeige im Lenkradkranz mit einem steuerbaren Leuchtbalken.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept zur Anzeige eines Parameters einer automatisierten Querführung für den Fahrer anzugeben, welches für den Fahrer des Fahrzeugs besonders intuitiv ist.
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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 Lenkrad-Anzeigeeinrichtung für ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens. Zum automatisierten Fahren ist das Fahrsystem in zumindest einem ersten Fahrmodus mit zumindest automatisierter Querführung betreibbar, beispielsweise in einem Fahrmodus zum assistierten Fahren gemäß SAE-Level 1 (automatisiertes Spurhalten) oder zum teilautomatisierten Fahren gemäß SAE-Level 2. Bei dem ersten Fahrmodus handelt es sich vorzugsweise um einen Fahrmodus, bei dem der Fahrer die Hände (je nach Ausgestaltung des Systems) dauerhaft oder zumindest zeitweise am Lenkrad haben muss (Hands-On); dies kann mittels einer sogenannten Hands-On-Sensorik im Lenkradkranz überwacht werden. Das Fahrsystem unterstützt vorzugsweise mehrere Fahrmodi (inklusive dem ersten Fahrmodus) mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad, z. B. einen teilautomatisierten Fahrmodus und einen hochautomatisierten Fahrmodus.
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Die Lenkrad-Anzeigeeinrichtung umfasst eine Lenkradanzeige mit einer leuchtfähigen Leuchtband-Struktur für einen Lenkradkranz. Die Leuchtband-Struktur kann einem geschlossenen Ring im Lenkradkranz, einem nach oben oder unten offenen Ring im Lenkradkranz oder einem linken und rechten Leuchtband im linken bzw. rechten Teil des Lenkradkranzes entsprechen.
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Die Leuchtband-Struktur umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Gruppen von mehreren, nebeneinander angeordneten Leuchtelementen, beispielsweise LED-Leuchtelementen, die je nach Ansteuerung zumindest in einer gemeinsamen Leuchtfarbe, z. B. blau oder grün, leuchtfähig sind. Die Leuchtband-Struktur umfasst beispielsweise eine Gruppe von nebeneinander angeordneten Leuchtelementen, die sich in Form eines geschlossenen Rings über den gesamten Winkelbereich des Lenkkranzes erstrecken oder die sich in Form eines oben oder unten offenen Rings über einen großen Winkelbereich des Lenkradkranzes erstrecken. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Leuchtband-Struktur zwei Gruppen von Leuchtelementen umfasst, z. B. ein linkes Leuchtband für einen linken Bereich des Lenkradkranzes mit einer ersten Gruppe von nebeneinander liegenden Leuchtelementen und ein rechtes Leuchtband für einen rechten Bereich des Lenkradkranzes mit einer zweiten Gruppe von nebeneinander liegenden Leuchtelementen.
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Ferner ist eine mit der Lenkradanzeige gekoppelte Steuereinrichtung zur Steuerung der Lenkradanzeige vorgesehen, beispielsweise zur Steuerung des Leuchtzustands der einzelnen Leuchtelemente. Die Steuereinrichtung ist z. B. im Lenkrad integriert. Die Steuereinrichtung kann mehrere Steuergeräte umfassen, wobei beispielsweise ein Steuergerät im Lenkrad integriert ist.
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Die elektronische Steuereinheit ist eingerichtet, verschiedene nachfolgend beschriebene Tätigkeiten durchzuführen. Die Steuereinheit kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die über Software gesteuert in erfindungsgemäßer Weise arbeiten.
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Die Steuereinrichtung nimmt Information über die Quantität eines über die Lenkradanzeige anzuzeigenden, über der Zeit sich ändernden Parameters entgegen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Prozentangabe von 0 bis 100 %.
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Bei dem Parameter handelt es sich beispielsweise um eine Konfidenz der automatisierten Querführung. Eine Konfidenz der Querführung kann auf verschiedenen Weisen bestimmt werden und gibt die Zuverlässigkeit der Querführung an. Bei Sinken der Konfidenz nimmt im Allgemeinen die Wahrscheinlichkeit zu, dass die Systemgrenzen des Fahrsystems hinsichtlich des ersten Fahrmodus überschritten werden und der Fahrer in die Querführung eingreifen muss oder gar die Querführung übernehmen muss. Ein mögliches Überschreiten der Systemgrenzen deutet sich also durch eine sinkende Konfidenzanzeige häufig an.
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Die von dem Fahrsystem entgegengenommene Information hinsichtlich der Quantität des Parameters kann direkt dem Zahlenwert des anzuzeigenden Parameters entsprechen. Die entgegengenommene Information kann alternativ aber auch dem Zahlenwert des Gegenteils des Parameters entsprechen. Beispielsweise wird im ersten Fall ein Zahlenwert im Bereich von 0 bis 100 % für das Konfidenzniveau entgegengenommen, während im zweiten Fall in äquivalenter Weise ein Zahlenwert im Bereich von 0 bis 100 % für die Nichtkonfidenz (d.h. Unzuverlässigkeit) der Querführung zur Anzeige der Konfidenz entgegengenommen wird. Dabei entspricht die Anzeige bei einer Nichtkonfidenz von 100 % der Anzeige bei einer Konfidenz von 0 %.
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In Abhängigkeit der entgegengenommenen nummerischen Information betreffend den Parameter wird die Lenkradanzeige derart gesteuert, dass ein linker Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der linken Seite des Lenkradkranzes und ein rechter Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der rechten Seite des Lenkradkranzes markiert werden, wobei die Länge des markierten rechten und linken Abschnitts entlang des Lenkradkranzes die Quantität des Parameters signalisieren.
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Hierbei nimmt mit zunehmender Quantität des Parameters die Länge des markierten linken und rechten Abschnitts der Leuchtband-Struktur zu.
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Die Länge der markierten Abschnitte kann beispielsweise proportional zur Quantität des Parameters sein; dies ist jedoch nicht zwingend.
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Mit abnehmender Quantität des Parameters nimmt die Länge des markierten linken und rechten Abschnitts ab, wobei sich der markierte linke und rechte Abschnitt sich zu einer linken Position links am Lenkradkranz bzw. zu einer rechten Position rechts am Lenkradkranz zusammenziehen. Diese Position links und rechts am Lenkradkranz entspricht vorzugsweise eine erwarteten Handposition des Fahrers am Lenkradkranz bei Betrieb im ersten Fahrmodus (z. B. einer 9 Uhr-3 Uhr-Position der beiden Hände), so dass diese Positionen links und rechts am Lenkradkranz dann durch die Hände des Fahrers verdeckt werden.
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Das erfindungsgemäße Anzeigekonzept erlaubt eine intuitive Anzeige des aktuellen Werts eines Parameters der Querführung direkt am Bedienelement für die manuelle Querführung, d. h. am Lenkradkranz. Sofern die Position links und rechts am Lenkradkranz, auf die sich der markierte linke und rechte Abschnitt zusammenziehen, der erwarteten jeweiligen Handposition des Fahrers am Lenkradkranz entspricht, wird bei geringem Wert des Parameters der markierte Restbereich vollständig oder zumindest teilweise durch die Hände des Fahrers verdeckt. Sofern es sich bei dem Parameter um eine Konfidenz der Querführungsregelung handelt, ist dann für den Fahrer unmittelbar erkennbar, dass die Querführung kaum noch zuverlässig arbeitet.
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Die Quantität des Parameters wird vorzugsweise möglichst wertkontinuierlich über die Lenkradanzeige dargestellt. Jedoch ist die Auflösung der Anzeige beschränkt, wenn die Leuchtband-Struktur durch eine endliche Anzahl von nebeneinander liegenden Leuchtelementen (bsw. LED-Leuchtelementen) gebildet wird.
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Sofern das Fahrsystem mehrere Fahrmodi zum automatisierten Fahren mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad unterstützt, kann die vorstehend beschriebene Anzeige der Quantität des Parameters (z. B. der Querführungskonfidenz) in einem oder mehreren Fahrmodi (z. B. im teilautomatisierten Fahrbetrieb und im assistierten Fahrbetrieb mit automatisierter Querführung) der mehreren unterstützten Fahrmodi erfolgen, wohingegen diese Anzeige in einem oder mehreren anderen Fahrmodi (z. B. im hochautomatisierten Fahrbetrieb) die mehreren unterstützten Fahrmodi nicht erfolgt.
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Bei dem darzustellenden Parameter handelt es sich beispielsweise um die Konfidenz der Querführung. Bei aktiver Lenkunterstützung kann so über eine Anzeige direkt am Lenkrad als Bedienelement der manuellen Querführung die aktuelle Regelungskonfidenz dem Fahrer widergespiegelt werden. Die Anzeige wird vorzugsweise in einem assistierten Fahrbetrieb mit Spurführung oder in einem teilautomatisierten Fahrbetrieb mit Längs- und Querführung verwendet. Bei einem hochautomatisierten Fahrbetrieb gemäß SAE-Level 3 muss der Fahrer das System nicht dauerhaft überwachen. Bei assistierten Fahrbetrieb oder teilautomatisiertem Fahrbetrieb gemäß SAE-Level 1 bzw. 2 hingegen ist allerdings eine dauerhafte Überwachung nötig. Bei einer automatisierten Querführung gemäß SAE-Level 1 oder 2 regelt das Fahrzeug im Allgemeinen, bis aus Systemsicht keine Regelung mehr möglich ist und schaltet dann ab. Das erfindungsgemäße Konzept bietet die Möglichkeit, die Konfidenz der Querregelung abzulesen.
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Eine nummerische Angabe über die Konfidenz der Querführung kann beispielsweise unter Berücksichtigung von Information der Umfelderkennung gewonnen werden. Beispielsweise kann in die Berechnung eines Konfidenzmaßes die aktuelle Güte einer im Allgemeinen kamerabasierten Erkennung der Fahrspurmarkierungen einfließen, die beispielsweise im Fall einer Baustelle mit andersfarbigen temporären Fahrspurmarkierungen, im Fall eines Blendung durch Sonnenlicht, im Fall von starkem Niederschlag oder nasser Fahrbahn oder im Fall abgefahrener Fahrspurmarkierungen verringert sein kann. Ferner kann in das Konfidenzmaß einfließen, wie die erkannten Fahrspurmarkierungen mit dem Verlauf der Fahrbahn gemäß einer elektronische Karte übereinstimmt. Das Konfidenzmaß der Querführung kann zusätzlich oder auch alternativ unter Berücksichtigung des umgebenden Verkehrs ermittelt werden, insbesondere des vorausfahrenden Verkehrs oder des seitlich fahrenden Verkehrs. Wenn beispielsweise kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, kann die Konfidenz reduziert sein, da für die automatisierte Querführung des Eigenfahrzeugs das vorausfahrende Fahrzeug als Informationsquelle entfällt. In das Konfidenzmaß der Querführung kann auch der Zustand des eigenen Fahrzeugs einfließen, beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit oder ob der Fahrzeug gerade eine Kurve durchfährt. Die angezeigte Konfidenz kann auf den aktuellen Fahrzustand begrenzt sein oder bereits eine Prognose für die unmittelbare Zukunft angeben, beispielsweise für die nächsten 2 Sekunden.
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Bei dem anzuzeigenden Parameter kann es sich statt der Konfidenz der Querführung auch um das vom Fahrsystem aufgebrachte Lenkmoment der Querführung handeln, wobei mit zunehmendem Lenkmoment die Länge der markierten Abschnitte zunimmt und mit abnehmendem Lenkmoment die Länge der markierten Abschnitte abnimmt.
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Bei einer einfacheren Implementierung wird nicht die Position der Hände am Lenkradkranz bestimmt. In diesem Fall zieht sich der linke und rechte markierte Abschnitt vorzugsweise zu den typischen Auflagepositionen der Hände am Lenkradkranz zusammen, beispielsweise jeweils zu einer Position auf Höhe der Mitte links und rechts am Lenkradkranz (9 Uhr-3 Uhr-Position).
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Bei einer dagegen erweiterten Implementierung wird eine Sensorik zur Bestimmung von Hand-Berührpositionen betreffend die Berührung des Lenkradkranzes mit den Händen verwendet. Hierzu kann beispielsweise im Lenkradkranz an verschiedenen Positionen jeweils ein einzelnes Sensorelement integriert sein, das bei Berührung der Position am Lenkradkranz anspricht, so dass die Hand-Berührpositionen der linken und rechten Hand ermittelt werden können.
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In diesem Fall kann die Lenkradanzeige derart gesteuert werden, dass sich mit abnehmender Quantität des Parameters der markierte linke und rechte Abschnitt jeweils zu einer linken Position links am Lenkradkranz bzw. zu einer rechten Position rechts am Lenkradkranz zusammenziehen, die den über die Sensorik bestimmten Hand-Berührpositionen entsprechen. Wenn beispielsweise die Hand-Berührpositionen von linker und rechter Hand am Lenkradkranz nicht auf gleicher Höhe sind, liegen die Positionen, auf die sich die markierten Abschnitte zusammenziehen, vorzugsweise auch nicht auf gleicher Höhe und weisen den gleichen Höhenversatz wie die Hand-Berührpositionen auf.
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Es wäre aber auch denkbar, beispielsweise einen Mittelwert der Höhen der Hand-Berührpositionen von linker und rechter Hand zu bestimmen und die Markierungen auf der linken und rechten Seite auf Positionen links und rechts auf Höhe des Mittelwerts zulaufen zu lassen.
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Sofern eine Sensorik zu Bestimmung der Berührpositionen vorhanden ist, kann vorgesehen sein, dass im Fall nur einer einzigen am Lenkradkranz anliegenden Hand sich bei abnehmender Quantität des Parameters der markierte linke und rechte Abschnitt jeweils zu einer linken Position links am Lenkradkranz bzw. zu einer rechten Position rechts am Lenkradkranz zusammenziehen, die auf der Höhe der am Lenkradkranz anliegenden Hand liegt. Es wird in diesem Fall also die Position der am Lenkradkranz anliegenden Hand in gespiegelter Weise auch für die andere Lenkradseite verwendet. Wenn überhaupt keine Hand am Lenkrad anliegt, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich mit abnehmender Quantität des Parameters der markierte linke und rechte Abschnitt jeweils zu einer voreingestellten Default-Position links am Lenkradkranz bzw. zu einer voreingestellten Default-Position rechts am Lenkradkranz zusammenziehen.
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Wenn vorstehend also nur eine einzige Hand am Lenkrad anliegt, wird dennoch ein linker und rechter Abschnitt am Lenkradkranz markiert.
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Es wäre aber auch denkbar, bei Feststellung, dass nur eine einzige Hand am Lenkrad anliegt, nur auf dieser Seite der anliegenden Hand einen Abschnitt auf dem Lenkradkranz zu markieren, und auf der anderen Seite auf eine Markierung zu verzichten. Für diese Feststellung kann beispielsweise eine Sensorik zur Bestimmung von Hand-Berührpositionen der beiden Hände betreffend die Berührung des Lenkradkranzes mit den Händen verwendet werden. Alternativ kann eine einfachere Sensorik zur Erkennung des Anliegens einer Hand links am Lenkradkranz und zur Erkennung des Anliegens einer Hand rechts am Lenkradkranz werden, die zwischen dem Anliegen einer Hand rechts am Lenkradkranz und dem Anliegen einer Hand links am Lenkradkranz unterscheiden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Hands-On-Sensorik mit zwei separaten Sensorelementen verwendet werden, die links und rechts im Lenkradkranz integriert sind.
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In Abhängigkeit der mittels der Sensorik gewonnenen Sensorinformation wird der linke Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der linken Seite des Lenkradkranzes markiert, wenn eine Hand links am Lenkradkranz anliegt, wohingegen der rechte Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der rechten Seite des Lenkradkranzes markiert wird, wenn eine Hand rechts am Lenkradkranz anliegt. Eine Markierung erfolgt also nur auf der Seite der jeweils erkannten Hand.
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Es ist von Vorteil, wenn sich mit abnehmender Quantität des Parameters jeder der markierten Abschnitte auf beiden Seiten des jeweiligen Abschnitts zu der jeweiligen Position zusammenzieht. Dies erfolgt vorzugsweise auf beiden Seiten des jeweiligen Abschnitts symmetrisch zueinander. Umgekehrt wächst bei zunehmender Quantität des Parameters die Länge des jeweils markierten Abschnitts vorzugsweise symmetrisch auf beiden Seiten des jeweiligen Abschnitts.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Fahrsystem mehrere Fahrmodi zum automatisierten Fahren mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad umfasst (z. B. teilautomatisiertes Fahren und hochautomatisiertes Fahren), wobei den einzelnen Fahrmodi unterschiedliche Farben zugeordnet sind und der jeweils aktiven Fahrmodus durch die zugeordnete Farbe angezeigt wird, mit der die Leuchtband-Struktur leuchtet. In diesem Fall entspricht die Farbe für die Markierung des linken und rechten Abschnitt auf der Lenkradanzeige vorzugsweise der zugeordneten Farbe, die dem ersten Fahrmodus (z. B. teilautomatisiertes Fahren) zugeordnet ist. Die Farbgebung der Leuchtbalken links und rechts am Lenkrad entspricht also idealerweise der aktuell eingestellten Automationsstufe.
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Beispielsweise umfasst die Leuchtband-Struktur lediglich zwei Leuchtband-Spangen links und rechts am Lenkradkranz, d. h. ein linkes Leuchtband auf der linken Seite des Lenkradkranzes des Lenkradkranzes und ein rechtes Leuchtband auf der rechten Seite des Lenkradkranzes des Lenkradkranzes. Im Unterschied zu einem geschlossenen Ring ist in einem oberen und unteren Bereich des Lenkradkranzes kein Leuchtband vorgesehen. In diesem Fall entspricht bei maximaler Quantität des Parameters die Länge des markierten linken und rechten Abschnitts der Länge des linken bzw. rechten Leuchtbands.
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Beispielsweise erstreckt sich der Leuchtbereich bei maximaler Konfidenz (bzw maximalem Lenkmoment) über die die gesamte Höhe der seitlichen Spangen am Lenkrad, wobei sich bei sinkender Konfidenz (bzw. bei sinkendem Lenkmoment) der Leuchtbereich zentral zur Mitte zusammenzieht, so dass der Bereich dann durch die Hände das Fahrers verdeckt wird. So wird unmittelbar deutlich, dass die Lenkunterstützung kaum noch vorhanden ist.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrsystem mit einer vorstehend beschriebenen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Anzeigeverfahren für ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren eines Kraftfahrzeugs, wobei zum automatisierten Fahren das Fahrsystem in zumindest einem ersten Fahrmodus mit zumindest automatisierter Querführung betreibbar ist. Es sind vorgesehen:
- - eine Lenkradanzeige mit einer leuchtfähigen Leuchtband-Struktur für einen Lenkradkranz und
- - eine mit der Lenkradanzeige gekoppelte Steuereinrichtung zur Steuerung der Lenkradanzeige.
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Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Entgegennehmen von dem Fahrsystem einer Quantität eines Parameters der automatisierten Querführung; und
- - Steuern der Lenkradanzeige in Abhängigkeit hiervon derart, dass
- • ein linker Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der linken Seite des Lenkradkranzes und ein rechter Abschnitt der Leuchtband-Struktur auf der rechten Seite des Lenkradkranzes markiert werden,
- • die Länge des markierten rechten und linken Abschnitts die Quantität des Parameters signalisieren,
- • mit zunehmender Quantität des Parameters die Länge des markierten linken und rechten Abschnitts der Leuchtband-Struktur zunimmt und
- • mit abnehmender Quantität des Parameters die Länge des markierten linken und rechten Abschnitts abnimmt und der markierte linke und rechte Abschnitt sich zu einer linken Position links am Lenkradkranz bzw. zu einer rechten Position rechts am Lenkradkranz zusammenziehen.
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Die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Anzeigeverfahren nach dem dritten 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 Lenkrad-Anzeigeeinrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
- 1a - 1d ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung; und
- 2a - 2b ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung.
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In 1a ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung dargestellt. Die Lenkradanzeige dient in diesem Ausführungsbeispiel dazu, die Konfidenz der Querführung bei einem teilautomatisierten Fahrbetrieb gemäß SAE-Level 2 oder bei einer automatisierten Spurhaltung gemäß SAE-Level 1 darzustellen.
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Das Lenkrad 1 umfasst eine Leuchtband-Struktur mit zwei seitlichen Leuchtband-Spangen, einem linken Leuchtband 2a auf der linken Seite des Lenkradkranzes und einem rechten Leuchtband 2b auf der rechten Seite des Lenkradkranzes. Jedes der beiden Leuchtbänder 2a, 2b umfasst eine oder mehreren Reihen nebeneinander angeordneter Leuchtelemente, beispielsweise LED-Leuchtelemente.
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In 1b ist der Zustand der Lenkradanzeige bei maximaler Konfidenz K, beispielsweise K = 100 %, dargestellt. Hierbei leuchtet ein Abschnitt 3a des linken Leuchtbands 2a, der sich über die gesamte Länge des linken Leuchtbands 2a erstreckt. In gleicher Weise leuchtet ein Abschnitt 3b des rechten Leuchtbands 2b, der sich über die gesamte Länge des rechten Leuchtbands 2b erstreckt. Die Abschnitte 3a, 3b leuchten in einer dem aktuellen Fahrmodus zugeordneten Leuchtfarbe, z. B. grün.
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Wenn die Konfidenz K abnimmt, ziehen sich die markierten Abschnitte 3a, 3b in Richtung auf die Bezugspunkte 4a und 4b auf Höhe der Mitte links und rechts am Lenkrad zusammen. In 1c ist der Zustand der Lenkradanzeige bei gegenüber 1b reduzierter Konfidenz K dargestellt, beispielsweise K = 50 %. Die Länge der markierten Abschnitte 3a und 3b hat sich entsprechend der verringerten Konfidenz K gegenüber 1b verringert, beispielsweise gegenüber 1b annäherungsweise halbiert. Hierzu haben sich die markierten Abschnitte 3a und 3b auf beiden Seiten symmetrisch in Richtung auf die Bezugspunkte 4a, 4b zusammengezogen. In 1d ist der Zustand der Lenkradanzeige mit weiter reduzierter Konfidenz K dargestellt, beispielsweise K = 10 %. Sofern der Fahrer die Hände auf Höhe der Mitte links und rechts am Lenkradkranz anliegen hat, werden im Fall von 1d die markierten Abschnitte bereits vollständig oder größtenteils durch die Hände verdeckt. So wird unmittelbar deutlich, dass die Lenkunterstützung kaum noch vorhanden ist.
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Wenn die Konfidenz K weiter abnimmt, ziehen sich der markierten Bereiche 3a, 3b weiter zentral zur Mitte zusammen, d. h. zu den Bezugspunkten 4a, 4b auf den Positionen 9-Uhr und 3-Uhr. Wenn die Konfidenz K je nach Implementierung kleiner oder kleiner gleich als ein Schwellwert KS für die Konfidenz (z. B. Ks = 5 %) wird, wird die automatisierte Querführung unmittelbar oder zeitlich verzögert deaktiviert. Zur Warnung des Fahrers wird dann ein die Deaktivierung signalisierendes Leuchtsignal über die Lenkradanzeige ausgegeben, das nicht mehr durch die anliegenden Hände des Fahrers verdeckt wird und beispielsweise sich über die gesamte Länge des Leuchtbänder 2a und 2b erstreckt, beispielsweise ein blinkendes Leuchtsignal in Rot.
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In 2a ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkrad-Anzeigeeinrichtung skizziert. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich eine Sensorik zur Bestimmung der Hand-Berührpositionen 4a' und 4b' der linken und rechten Hand am Lenkradkranz vorgesehen. Wie in 2a angedeutet, berührt die linke Hand den Lenkradkranz an der Berührposition 4a' und die rechte Hand den Lenkradkranz an der Berührposition 4b'. In 2 sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit die Hände neben dem Lenkradkranz statt unmittelbar am Lenkradkranz dargestellt. Mit abnehmender Konfidenz K zieht sich der markierte linke und rechte Abschnitt 3a und 3b zu der Berührposition 4a' bzw. 4b' zusammen. In 2a ist beispielsweise ein Fahrzustand mit einer Konfidenz K = 10 % dargestellt.
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2b zeigt die Situation, wenn sich lediglich nur eine einzige Hand am Lenkrad befindet (hier die linke Hand). In diesem Fall ziehen sich mit abnehmender Konfidenz K die markierten Abschnitte 3a, 3b jeweils zu einer linken Position 4a' links am Lenkradkranz bzw. zu einer rechten Position 4b' rechts am Lenkradkranz zusammen, die auf der Höhe der am Lenkradkranz anliegenden Hand liegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass für den Fall, wenn keine Hand am Lenkradkranz anliegt, sich mit abnehmender Konfidenz die markierten Abschnitte 3a, 3b zu einer vorbestimmten Default-Position links und rechts am Lenkradkranz zusammenziehen (z. B. 9-Uhr-Position und 3-Uhr-Position). Das gleiche gilt, wenn keine Hand im Bereich der Leuchtbänder 2a, 2b anliegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011112134 A1 [0003]
- DE 102013012779 A1 [0003]
- DE 102014216105 A1 [0004]
- DE 102013208206 A1 [0004]
- DE 102017100763 A1 [0005]
