DE102019208732A1 - DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A TRANSITION BETWEEN DRIVING MODES - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A TRANSITION BETWEEN DRIVING MODES Download PDF

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Lee Skrypchuk
Alexandros Mouzaktitis
James Brighton
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Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuerungssystem zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus dar, wobei das Steuerungssystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, die konfiguriert sind zum: Empfangen eines Zustandssignals, das einen Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, Bestimmen eines haptischen Rückmeldesignals, das ein haptisches Rückmeldesignal anzeigt, das auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist, worin das haptische Rückmeldesignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Fahren des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt wird, und Ausgeben des haptischen Rückmeldesignals, um eine Anwendung des haptischen Rückmeldesignals auf eine Steuerung des Fahrzeugs zu bewirken.Embodiments of the present invention provide a control system for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the control system comprising one or more controls configured to: receive a status signal indicating a status of a driver of the vehicle, determine one haptic feedback signal indicative of a haptic feedback signal to be applied to a controller of the vehicle, wherein the haptic feedback signal is determined depending on the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode, and outputting the haptic feedback signal to apply the haptic feedback signal to control the vehicle.

Description

TECHNISCHER BEREICHTECHNICAL PART

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Steuern eines Übergangs zwischen den Fahrmodi eines Fahrzeugs und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf das Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Steuerungssystem, auf ein System und auf ein Fahrzeug, auf ein Verfahren und auf Computersoftware.The present disclosure relates to controlling a transition between the driving modes of a vehicle, and particularly, but not exclusively, to controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode of a vehicle. Aspects of the invention relate to a control system, a system and a vehicle, a method, and computer software.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Zunehmend werden Fahrzeuge mit einer autonomen Fahrtüchtigkeit ausgestattet, bei der die Bewegung des Fahrzeugs in einer oder beiden Quer- und Längsrichtung von einem oder mehreren Fahrzeugsystemen gesteuert werden kann, ohne dass ein Fahrer/Insasse des Fahrzeugs wesentliche Eingaben macht. Für einige Automatisierungsstufen ist es erforderlich, dass ein Fahrzeugführer in der Lage sein muss, die manuelle Steuerung des Fahrzeugs unter bestimmten Umständen wieder aufzunehmen, z. B. auf Anforderung eines autonomen Antriebssystems des Fahrzeugs. Da es dem Fahrer in einigen Fällen freisteht, nicht fahrerische Aufgaben wie z.B. das Lesen zu übernehmen, während das Fahrzeug in bestimmten autonomen Modi gefahren wird, ist es unwahrscheinlich, dass der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug sofort wieder aufnehmen kann. In einem bestimmten Zeitraum können Schwierigkeiten auftreten, wenn der Fahrer aufgefordert wird, die manuelle Steuerung des Fahrzeugs wieder aufzunehmen, und der Fahrer bereit ist, das Fahrzeug manuell zu steuern.Vehicles are increasingly being equipped with autonomous driving ability, in which the movement of the vehicle in one or both transverse and longitudinal directions can be controlled by one or more vehicle systems without a driver / occupant of the vehicle making essential inputs. Some levels of automation require a driver to be able to resume manual control of the vehicle under certain circumstances, e.g. B. at the request of an autonomous drive system of the vehicle. Since in some cases the driver is free to perform non-driving tasks such as To take over the reading while driving the vehicle in certain autonomous modes, the driver is unlikely to be able to immediately regain control of the vehicle. Difficulties may arise over a period of time when the driver is prompted to resume manual control of the vehicle and the driver is ready to control the vehicle manually.

Es ist Gegenstand von Ausführungsformen der Erfindung, um zumindest eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik zu mildern.It is the subject of embodiments of the invention to alleviate at least one or more of the problems in the prior art.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Steuerungssystem, ein System, ein Verfahren und eine Computersoftware dar, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht werden.Aspects and embodiments of the invention represent a control system, system, method and computer software as claimed in the appended claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Steuersystem zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus vorgesehen, wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, die konfiguriert sind, um: ein haptisches Feedbacksignal (Rückkopplungssignal, Rückmeldesignal) zu bestimmen, das ein haptisches Feedback (haptische Rückmeldung) anzeigt, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist, worin das haptische Feedbacksignalin Abhängigkeit von einem Zustandssignal, das einen Zustand eines Insassen des Fahrzeugs anzeigt, und einen gewünschten Fahrersteuereingang zum Antreiben des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt wird. Vorteilhaft ist, dass die haptische Rückmeldung (haptisches Feedback) in Abhängigkeit von der Bedingung des Fahrers bestimmt wird, um dem Fahrer zu helfen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.According to one aspect of the invention, there is provided a control system for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the control system comprising one or more controls configured to: determine a haptic feedback signal (feedback signal, feedback signal) that a indicates haptic feedback to be applied to control of the vehicle, wherein the haptic feedback signal is determined in response to a status signal indicative of a condition of an occupant of the vehicle and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode. It is advantageous that the haptic feedback (haptic feedback) is determined depending on the condition of the driver in order to help the driver to take control of the vehicle.

Bei Verwendung hierin und in der gesamten Spezifikation ist ein „autonomer Modus“ vorgesehen, um Fahrmodi abzudecken, wobei die Bewegung des Fahrzeugs in einer oder beiden Seiten- und Längsrichtung von einem oder mehreren Fahrzeugsystemen gesteuert wird, ohne dass ein Fahrer/Besitzer des Fahrzeugs wesentliche Eingaben macht. Dies soll Systeme abdecken, bei denen der Fahrer/Besitzer noch für die Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs in eine erste Richtung (z.B. in Längsrichtung) verantwortlich ist, während ein oder mehrere Fahrzeugsysteme die Bewegung des Fahrzeugs in eine zweite Richtung (z.B. in eine Querrichtung) steuern. Ebenso umfasst ein „autonomer“ Modus Modi, bei denen ein oder mehrere Fahrzeuge die vollständige Kontrolle über die Bewegung des Fahrzeugs haben und im Betrieb keine Eingabe von einem Fahrer/Insassen des Fahrzeugs erfordern. Ein „manueller“ Fahrmodus ist in einem Modus zu lesen, in dem der Fahrer für die Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs verantwortlich ist.As used herein and throughout the specification, an "autonomous mode" is provided to cover driving modes, where the movement of the vehicle in one or both of the lateral and longitudinal directions is controlled by one or more vehicle systems without a driver / owner of the vehicle being essential Makes inputs. This is intended to cover systems in which the driver / owner is still responsible for controlling the movement of the vehicle in a first direction (e.g. in the longitudinal direction), while one or more vehicle systems are responsible for controlling the movement of the vehicle in a second direction (for example in a transverse direction). Taxes. Likewise, an "autonomous" mode includes modes in which one or more vehicles have complete control over the movement of the vehicle and do not require input from a driver / occupant of the vehicle during operation. A “manual” driving mode is to be read in a mode in which the driver is responsible for controlling the movement of the vehicle.

Das Steuersystem kann ein Eingabemittel zum Empfangen eines Übergangssignals umfassen, das eine Anforderung zum Übergang zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus anzeigt. Vorteilhafterweise kann das Steuerungssystem die haptische Rückmeldung in Abhängigkeit von einem Beginn des Übergangs zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus bestimmen. Das Übergangssignal kann in Abhängigkeit von einem Ausgang einer Steuerung oder einer Benutzereingabe bereitgestellt werden.The control system may include input means for receiving a transition signal indicating a request to transition between the autonomous driving mode and the manual driving mode. The control system can advantageously determine the haptic feedback as a function of a start of the transition between the autonomous driving mode and the manual driving mode. The transition signal can be provided as a function of an output from a controller or from a user input.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus vorgesehen, wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, die konfiguriert sind um: Empfangen eines Übergangssignals, das eine Anforderung zum Übergang zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus anzeigt, und eines Zustandssignals, das einen Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, Bestimmen eines Drehmomentsteuersignals, das einen Betrag an Drehmoment anzeigt, der auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist, worin das Drehmomentsteuersignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Antreiben des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt wird, und Ausgeben des Drehmomentsteuersignals. Vorteilhafterweise wird die Höhe des Drehmoments in Abhängigkeit von der Bedingung des Fahrers bestimmt, um den Fahrer bei der Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug zu unterstützen. According to one aspect of the present invention, there is provided a control system for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the control system comprising one or more controls configured to: receive a transition signal that is a request to transition between the autonomous driving mode and indicating the manual drive mode, and a status signal indicating a status of a driver of the vehicle, determining a torque control signal indicating an amount of torque to be applied to control of the vehicle, wherein the torque control signal is a function of the status signal and a desired driver control input is determined for driving the vehicle in the manual mode, and outputting the torque control signal. The magnitude of the torque is advantageously determined as a function of the driver's condition in order to assist the driver in taking control of the vehicle.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus vorgesehen, wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen umfasst, die konfiguriert sind um: Empfangen eines Zustandssignals, das einen Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, Bestimmen eines haptischen Feedbacksignals, das ein haptisches Feedbacksignal anzeigt, das auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist, worin das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Fahren des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt wird, und Ausgeben des haptischen Feedbacksignals, um eine Anwendung von haptischem Feedbacksignal auf eine Steuerung des Fahrzeugs zu bewirken. Vorteilhaft ist, dass die haptische Rückmeldung in Abhängigkeit von der Bedingung des Fahrers bestimmt wird, um dem Fahrer zu helfen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.According to one aspect of the present invention, there is provided a control system for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the control system comprising one or more controls configured to: receive a status signal indicating a status of a driver of the vehicle, Determining a haptic feedback signal indicative of a haptic feedback signal to be applied to a controller of the vehicle, wherein the haptic feedback signal is determined depending on the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode, and outputting the haptic feedback signal to one Apply haptic feedback signal to control the vehicle. It is advantageous that the haptic feedback is determined depending on the driver's condition in order to help the driver take control of the vehicle.

In Ausführungsformen können die eine oder die mehreren Steuerungen gemeinsam umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen des Zustandssignals; und mindestens eine Speichervorrichtung, die mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist; wobei der mindestens eine elektronische Prozessor konfiguriert ist, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, um das haptische Feedbacksignal zu bestimmen.In embodiments, the one or more controllers may collectively include: at least one electronic processor with an electrical input for receiving the status signal; and at least one memory device coupled to the at least one electronic processor and having instructions stored therein; wherein the at least one electronic processor is configured to access the at least one memory device and execute the instructions stored therein to determine the haptic feedback signal.

Der Fahrer kann ein Hauptinsasse des Fahrzeugs sein, wobei der Hauptinsasse nicht unbedingt immer zum Führen des Fahrzeugs erforderlich ist, sondern eine Person innerhalb des Fahrzeugs sein kann, die für das Führen des Fahrzeugs im manuellen Modus verantwortlich ist.The driver may be a primary occupant of the vehicle, the primary occupant not always being required to drive the vehicle, but may be a person within the vehicle who is responsible for driving the vehicle in manual mode.

Der gewünschte Fahrersteuereingang kann ein erwarteter Eingang des Fahrers zum Steuern des Fahrzeugs im manuellen Modus sein. Die erwartete Eingabe kann einer Eingabe entsprechen, die von einem autonomen Antriebssystem des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Die erwartete Eingabe kann diejenige sein, die vom Fahrer erwartet wird, um das Fahrzeug in einer aktuellen Umgebung des Fahrzeugs zu navigieren. Der erwartete Input kann basierend auf einem Modell des Fahrzeugs bestimmt werden.The desired driver control input may be an expected driver input to control the vehicle in manual mode. The expected input may correspond to an input provided by an autonomous drive system of the vehicle. The expected input may be what is expected from the driver to navigate the vehicle in a current environment of the vehicle. The expected input can be determined based on a model of the vehicle.

Das Zustandssignal kann auf eine Schätzung eines kognitiven Zustands des Fahrers des Fahrzeugs hinweisen. Vorteilhafterweise kann das Zustandssignal die mentale Bereitschaft des Fahrers anzeigen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.The status signal can indicate an estimate of a cognitive status of the driver of the vehicle. The status signal can advantageously indicate the driver's mental readiness to take control of the vehicle.

Der kognitive Zustand ist optional eine kognitive Arbeitsbelastung des Fahrers des Fahrzeugs. Vorteilhafterweise kann die kognitive Arbeitsbelastung auf die Fähigkeit des Fahrers hinweisen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen, wenn seine Fähigkeit durch die Anforderung beeinträchtigt wird, mit anderen Informationen oder Aufgaben umzugehen.The cognitive state is optionally a cognitive workload for the driver of the vehicle. Advantageously, the cognitive workload may indicate the driver's ability to take control of the vehicle when the ability to handle other information or tasks is impaired by the requirement.

Das Zustandssignal kann auf eine Schätzung der Muskelbereitschaft des Fahrers des Fahrzeugs hindeuten, die Kontrolle über das Fahrzeug im manuellen Fahrmodus zu übernehmen. Vorteilhafterweise kann das Zustandssignal die physische Bereitschaft des Fahrers anzeigen, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.The status signal can indicate an estimate of the muscular readiness of the driver of the vehicle to take control of the vehicle in the manual driving mode. The status signal can advantageously indicate the physical readiness of the driver to take control of the vehicle.

Das Steuersystem kann so angeordnet sein, dass es das haptische Feedbacksignal mit einer Größe, die in Abhängigkeit vom Zustandssignal bestimmt wird, und einer Richtung, die in Abhängigkeit vom gewünschten Fahrersteuereingang bestimmt wird, bestimmt. Vorteilhafterweise kann die haptische Rückmeldung den Fahrer ermutigen, eine Eingabe in Richtung der gewünschten Fahrersteuereingabe zu machen. Vorteilhafterweise kann die Größe den Fahrer veranlassen, seine Leistung zu erhöhen. The control system can be arranged such that it determines the haptic feedback signal with a variable that is determined as a function of the status signal and a direction that is determined as a function of the desired driver control input. The haptic feedback can advantageously encourage the driver to make an entry in the direction of the desired driver control input. Advantageously, the size can cause the driver to increase his performance.

Das Steuersystem kann so angeordnet sein, dass es eine gewünschte Steuerbefugnis bestimmt, die dem Fahrer des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Zustandssignal zugewiesen wird. Vorteilhafterweise ist das Steuerungssystem konfiguriert, um die gewünschte Steuerbefugnis zu bestimmen, die den Zustand des Fahrers widerspiegelt.The control system can be arranged such that it determines a desired control authorization which is assigned to the driver of the vehicle depending on the status signal. Advantageously, the control system is configured to determine the desired control authority that reflects the driver's condition.

Das Steuerungssystem kann so angeordnet sein, dass es einen Fehler bestimmt, der eine Differenz zwischen der gewünschten Steuerbefugnis und einem aktuellen Grad der Steuerbefugnis des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, und das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit davon bestimmt. Vorteilhafterweise ist das Steuerungssystem konfiguriert, um das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit davon zu bestimmen, inwieweit die aktuelle Steuerbefugnis des Fahrers mit der gewünschten Steuerbefugnis unvereinbar ist. In einigen Ausführungsformen kann die Differenz einen Grad angeben, in dem der aktuelle Grad der Kontrollbefugnis unter der gewünschten Kontrollbefugnis liegt.The control system may be arranged to determine an error that indicates a difference between the desired control authority and a current level of control authority of the driver of the vehicle, and to determine the haptic feedback signal in dependence thereon. The control system is advantageously configured to determine the haptic feedback signal as a function of the extent to which the driver's current control authorization is incompatible with the desired control authorization. In some embodiments, the difference may indicate a degree to which the current level of control is below the desired control.

Das Steuersystem kann optional konfiguriert werden, um ein tatsächliches Steuereingangssignal zu empfangen, das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt. Vorteilhaft ist, dass das Steuerungssystem mit einer Anzeige über die Eingabe des Fahrers zur Steuerung des Fahrzeugs versehen ist.The control system may optionally be configured to receive an actual control input signal indicative of an actual control input by the driver of the vehicle. It is advantageous that the control system is provided with a display of the driver's input for controlling the vehicle.

Das Steuersystem kann optional konfiguriert werden, um den aktuellen Grad der Steuerbefugnis in Abhängigkeit von dem gewünschten Steuereingang für das Fahrzeug und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs zu bestimmen. Vorteilhafterweise basiert der aktuelle Grad der Kontrollbefugnis auf dem tatsächlichen Input des Fahrers zur Steuerung des Fahrzeugs.The control system can optionally be configured to determine the current level of tax authority depending on the desired control input for the vehicle and the actual control input of the driver of the vehicle. The current degree of control is advantageously based on the driver's actual input for controlling the vehicle.

Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um einen ersten Teil des haptischen Feedbacksignals in Abhängigkeit vom Zustandssignal zu bestimmen. Der erste Teil der haptischen Rückmeldung kann vorteilhaft auf den Zustand des Fahrers hinweisen.The control system can be configured to determine a first part of the haptic feedback signal depending on the status signal. The first part of the haptic feedback can advantageously indicate the condition of the driver.

Das Steuersystem kann optional konfiguriert werden, um ein tatsächliches Steuereingangssignal zu empfangen, das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt. Vorteilhafterweise wird das Steuerungssystem mit Informationen über die Steuereingänge des Fahrers zum Fahrzeug versorgt.The control system may optionally be configured to receive an actual control input signal indicative of an actual control input by the driver of the vehicle. The control system is advantageously supplied with information about the control inputs of the driver to the vehicle.

Optional ist das Steuersystem angeordnet, um eine Steuerdifferenz zwischen dem gewünschten Fahrersteuereingang für das Fahrzeug und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs zu bestimmen und das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit davon zu bestimmen.The control system is optionally arranged to determine a control difference between the desired driver control input for the vehicle and the actual control input of the driver of the vehicle and to determine the haptic feedback signal as a function thereof.

Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um einen zweiten Teil des haptischen Feedbacksignals in Abhängigkeit von der Regelungsdifferenz zu bestimmen. Vorteilhafterweise spiegelt der zweite Teil der haptischen Rückmeldung eine Differenz zwischen den tatsächlichen und den gewünschten Eingaben des Fahrers wider.The control system can be configured to determine a second part of the haptic feedback signal depending on the control difference. The second part of the haptic feedback advantageously reflects a difference between the driver's actual and the desired inputs.

Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um den ersten Teil des haptischen Feedbacksignals als Rückkopplungskomponente des haptischen Feedbacksignals und den zweiten Teil des haptischen Feedbacksignals als Vorsteuerkomponente (feedforward Komponente) des haptischen Feedbacksignals zu bestimmen. Vorteilhaft ist, dass ein effizientes Steuerungsschema zur Bestimmung der haptischen Rückmeldung verwendet wird.The control system can be configured to determine the first part of the haptic feedback signal as a feedback component of the haptic feedback signal and the second part of the haptic feedback signal as a feedforward component of the haptic feedback signal. It is advantageous that an efficient control scheme is used to determine the haptic feedback.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System vorgesehen, das das oben beschriebene Steuersystem und Zustandserfassungsmittel zum Bestimmen eines Zustands eines Fahrers des Fahrzeugs und zum Bereitstellen des Zustandssignals an das Steuersystem in Abhängigkeit davon umfasst.According to one aspect of the present invention, a system is provided which comprises the control system and status detection means described above for determining a status of a driver of the vehicle and for providing the status signal to the control system in dependence thereon.

Das Zustandserfassungsmittel kann eine Abbildungsvorrichtung zum Bereitstellen von Bilddaten des Fahrers umfassen. Die Zustandserfassungsmittel können eine Temperaturüberwachungsvorrichtung zum Bestimmen einer Temperatur von mindestens einem Teil des Fahrerkörpers umfassen. Die Zustandserfassungsmittel können eine Hautleitwertmessvorrichtung umfassen. Die Zustandserfassungsmittel können eine Elektrokardiogramm-Messvorrichtung umfassen.The state detection means can comprise an imaging device for providing image data of the driver. The condition detection means can comprise a temperature monitoring device for determining a temperature of at least a part of the driver's body. The condition detection means can comprise a skin conductance measuring device. The condition detection means can comprise an electrocardiogram measuring device.

Das Zustandserfassungsmittel umfasst optional Mittel zum Bestimmen der neuromuskulären Dynamik eines oder beider Arme des Fahrers. Vorteilhafterweise wird die physische Einsatzbereitschaft der Arme des Fahrers ermittelt.The condition detection means optionally comprises means for determining the neuromuscular dynamics of one or both arms of the driver. The physical operational readiness of the driver's arms is advantageously determined.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das das oben beschriebene System oder das oben beschriebene Steuerungssystem umfasst. According to one aspect of the present invention, a vehicle is provided which comprises the system described above or the control system described above.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus vorgesehen, wobei das Verfahren das Empfangen eines Zustandssignals, das den Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, das Bestimmen eines haptischen Feedbacksignals, das den Zustand eines haptischen Feedbacksignals anzeigt, das auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist, wobei das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Antreiben des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt wird; und das Ausgeben des haptischen Feedbacksignals zum Bewirken einer Anwendung von haptischem Rückmeldungen auf eine Steuerung des Fahrzeugs.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the method receiving a status signal indicating the status of a driver of the vehicle, determining a haptic feedback signal indicating the status of a indicates haptic feedback signal to be applied to a control of the vehicle, the haptic feedback signal being determined in dependence on the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode; and outputting the haptic feedback signal to effect application of haptic feedback to a controller of the vehicle.

Das Verfahren kann das Empfangen eines Übergangssignals umfassen, das eine Anforderung zum Übergang zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus anzeigt.The method may include receiving a transition signal indicating a request to transition between the autonomous driving mode and the manual driving mode.

Das Zustandssignal kann auf eine Schätzung eines kognitiven Zustands des Fahrers des Fahrzeugs hinweisen.The status signal can indicate an estimate of a cognitive status of the driver of the vehicle.

Das Zustandssignal kann auf eine Schätzung der Muskelbereitschaft des Fahrers des Fahrzeugs hindeuten, die Kontrolle über das Fahrzeug im manuellen Fahrmodus zu übernehmen.The status signal can indicate an estimate of the muscular readiness of the driver of the vehicle to take control of the vehicle in the manual driving mode.

Das Verfahren umfasst optional das Bestimmen einer gewünschten Steuerbefugnis, die dem Fahrer des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Zustandssignal zugeordnet ist.The method optionally includes determining a desired control authorization which is assigned to the driver of the vehicle as a function of the status signal.

Das Verfahren umfasst optional das Bestimmen eines Fehlers, der eine Differenz zwischen der gewünschten Steuerbefugnis und einem aktuellen Grad der Steuerbefugnis des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt, und worin das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit vom Fehler weiter bestimmt wird.The method optionally includes determining an error that indicates a difference between the desired control authority and a current degree of control authority of the driver of the vehicle, and wherein the haptic feedback signal is further determined depending on the error.

Das Verfahren kann das Empfangen eines tatsächlichen Steuereingangssignals umfassen, das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt.The method may include receiving an actual control input signal indicative of an actual control input by the driver of the vehicle.

Der aktuelle Grad der Steuerbefugnis kann in Abhängigkeit von dem gewünschten Steuereingang für das Fahrzeug und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs bestimmt werden.The current level of tax authority can be determined depending on the desired control input for the vehicle and the actual control input of the driver of the vehicle.

Das Bestimmen des haptischen Feedbacksignals kann das Bestimmen eines ersten Teils des haptischen Feedbacksignals in Abhängigkeit vom Zustandssignal umfassen.The determination of the haptic feedback signal can include the determination of a first part of the haptic feedback signal as a function of the status signal.

Optional umfasst das Verfahren das Empfangen eines tatsächlichen Steuereingangssignals, das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs anzeigt.Optionally, the method includes receiving an actual control input signal that indicates an actual control input of the driver of the vehicle.

Das Verfahren kann das Bestimmen einer Steuerdifferenz zwischen dem gewünschten Fahrersteuereingang für das Fahrzeug und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs umfassen, worin das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit davon bestimmt wird.The method may include determining a control difference between the desired driver control input for the vehicle and the actual control input of the driver of the vehicle, wherein the haptic feedback signal is determined as a function thereof.

Das Bestimmen des haptischen Feedbacksignals umfasst optional das Bestimmen eines zweiten Teils des haptischen Feedbacksignals in Abhängigkeit von der Regelungsdifferenz.The determination of the haptic feedback signal optionally includes the determination of a second part of the haptic feedback signal as a function of the control difference.

Der erste Teil des haptischen Feedbacksignals kann als Rückkopplungskomponente des haptischen Feedbacksignals bestimmt werden. Der zweite Teil des haptischen Feedbacksignals kann als Vorsteuerkomponente des haptischen Feedbacksignals bestimmt werden.The first part of the haptic feedback signal can be determined as a feedback component of the haptic feedback signal. The second part of the haptic feedback signal can be determined as a pilot control component of the haptic feedback signal.

Der Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs wird gegebenenfalls zumindest teilweise durch eine oder mehrere Bilddaten des Fahrers, eine Temperatur von mindestens einem Teil des Fahrerkörpers, eine Hautleitfähigkeit des Fahrers und Elektrokardiogrammdaten bestimmt.The condition of a driver of the vehicle is optionally determined at least partially by one or more image data of the driver, a temperature of at least part of the driver's body, a skin conductivity of the driver and electrocardiogram data.

Der Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs kann zumindest teilweise durch ein Signal bestimmt werden, das die neuromuskuläre Dynamik eines oder beider Arme des Fahrers anzeigt.The condition of a driver of the vehicle can be determined at least in part by a signal which indicates the neuromuscular dynamics of one or both arms of the driver.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung steht eine Computersoftware zur Verfügung, die bei ihrer Ausführung so angeordnet ist, dass sie ein Verfahren wie vorstehend beschrieben durchführt. Die Computersoftware kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden. Das computerlesbare Medium ist optional nicht-flüchtig.According to one aspect of the present invention, computer software is available which, when executed, is arranged such that it carries out a method as described above. The Computer software can be stored on a computer readable medium. The computer-readable medium is optionally non-volatile.

Jede hierin beschriebene Steuerung, Steuerung oder jedes Steuerungssystem kann geeignet eine Steuereinheit oder Rechenvorrichtung mit einem oder mehreren elektronischen Prozessoren umfassen. Somit kann das Steuerungssystem eine einzelne Steuereinheit oder eine elektronische Steuerung umfassen, oder alternativ können verschiedene Funktionen der Steuerung in verschiedenen Steuereinheiten oder Steuerungen verkörpert oder in diesen untergebracht sein. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „Steuerung“ oder „Steuereinheit“ sowohl eine einzelne Steuereinheit oder Steuerung als auch eine Vielzahl von Steuereinheiten oder Steuerungen, die gemeinsam betrieben werden, um eine bestimmte Steuerungsfunktionalität bereitzustellen. Um eine Steuerung zu konfigurieren, kann ein geeigneter Satz von Anweisungen bereitgestellt werden, die, wenn sie ausgeführt wird, bewirken, dass die Steuereinheit oder die Rechenvorrichtung die hierin spezifizierten Steuertechniken implementiert. Der Befehlssatz kann geeignet in den einen oder die mehreren elektronischen Prozessoren eingebettet sein. Alternativ kann der Befehlssatz auch als Software bereitgestellt werden, die in einem oder mehreren Speichern gespeichert ist, die der Steuerung zugeordnet sind, um auf der Rechenvorrichtung ausgeführt zu werden. Eine erste Steuerung kann in einer Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft. Eine oder mehrere andere Steuerungen können in Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren Prozessoren läuft, optional ein oder mehrere Prozessoren wie die erste Steuerung. Es können auch andere geeignete Vorkehrungen getroffen werden.Any controller, controller, or control system described herein may suitably comprise a control unit or computing device with one or more electronic processors. Thus, the control system may comprise a single control unit or an electronic control, or alternatively different functions of the control may be embodied in or housed in different control units or controls. As used herein, the term "controller" or "control unit" encompasses both a single control unit or controller and a plurality of control units or controllers that are operated together to provide certain control functionality. To configure a controller, an appropriate set of instructions may be provided which, when executed, cause the controller or computing device to implement the control techniques specified herein. The instruction set can be suitably embedded in the one or more electronic processors. Alternatively, the instruction set can also be provided as software which is stored in one or more memories which are assigned to the controller in order to be executed on the computing device. A first controller can be implemented in software that runs on one or more processors. One or more other controllers can be implemented in software running on one or more processors, optionally one or more processors like the first controller. Other suitable arrangements can also be made.

Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in den folgenden Beschreibungen und Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig oder in beliebiger Kombination übernommen werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination kombiniert werden, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel. Der Anmelder behält sich das Recht vor, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern oder eine neue Forderung entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, eine ursprünglich eingereichte Forderung zu ändern, um von einer anderen Forderung abhängig zu sein und/oder eine Eigenschaft einer anderen Forderung aufzunehmen, obwohl sie ursprünglich nicht auf diese Weise geltend gemacht wurde.Within the scope of this application it is expressly provided that the various aspects, embodiments, examples and alternatives, which are set out in the preceding paragraphs, in the claims and / or in the following descriptions and drawings, and in particular the individual features thereof, independently or in any combination can be adopted. That is, all embodiments and / or features of an embodiment can be combined in any manner and / or combination, unless these features are not compatible. The applicant reserves the right to change an originally filed claim or to file a new claim accordingly, including the right to change an originally filed claim to be dependent on another claim and / or to incorporate a property of another claim, although it was not originally claimed in this way.

Figurenlistelist of figures

Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur noch exemplarisch beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt eine haptische Übernahmeeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 zeigt eine haptische Übernahmeeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 veranschaulicht die Fahrersteuerungsbefugnis gegen die Arbeitsbelastung des Fahrers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 veranschaulicht die Fahrersteuerbefugnis gegen Muskelbereitschaft gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 veranschaulicht die zulässige Fahrerautorität und die tatsächliche Fahrerbeteiligung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 8 veranschaulicht das haptische Feedback (Rückkopplung, Rückmeldung) im Zeitverlauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 9 veranschaulicht das Fahrer- und Automatisierungsdrehmoment im Zeitverlauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 10 veranschaulicht ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
One or more embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 shows a schematic representation of a steering system of a vehicle according to an embodiment of the invention;
  • 2 shows a haptic takeover unit according to an embodiment of the invention;
  • 3 shows a haptic takeover unit according to an embodiment of the invention;
  • 4 illustrates the driver control authority against the driver's workload according to an embodiment of the invention;
  • 5 illustrates the driver control authority against muscle readiness according to an embodiment of the invention;
  • 6 illustrates a method according to an embodiment of the invention;
  • 7 illustrates the permitted driver authority and the actual driver participation according to an embodiment of the invention;
  • 8th illustrates haptic feedback over time according to an embodiment of the invention;
  • 9 illustrates driver and automation torque over time according to an embodiment of the invention; and
  • 10 illustrates a vehicle according to an embodiment of the invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION

1 veranschaulicht ein Lenksystem 100 eines Fahrzeugs. Das Lenksystem 100 umfasst Lenksteuermittel 110 zum Aufbringen des Eingangsdrehmoments zum Steuern einer Winkellage eines oder mehrerer Lenkmittel 120. Die Lenkeinrichtung 120 kann verwendet werden, um eine Trajektorie des verwendeten Fahrzeugs zu steuern. Die Lenkmittel 120 können bei einem Landfahrzeug ein oder mehrere Lenkräder 120 des Fahrzeugs sein. In einer Ausführungsform, in der das Fahrzeug ein vierrädriges Fahrzeug ist, umfasst die Lenkeinrichtung 120 mindestens erste und zweite lenkbare Räder des Fahrzeugs. In einigen Fahrzeugen können vier Räder des Fahrzeugs insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten lenkbar sein. In anderen Ausführungsformen, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug ein Motorrad ist, kann das Lenkmittel 120 ein lenkbares Rad des Fahrzeugs oder ein Ruder des Fahrzeugs sein, wenn das Fahrzeug ein Boot oder Flugzeug ist. Die Lenksteuereinrichtung 110 kann ein System zum Übertragen des Eingangsdrehmoments auf die Lenkeinrichtung 120 sein. Die Lenksteuereinrichtung 110 kann ein Lenksteuersystem 110 sein, das mechanische Komponenten zum Umwandeln einer radialen Bewegung in eine lineare Bewegung eines oder mehrerer Verbindungen zu den Lenkmitteln 120, wie beispielsweise Stößelstangen, umfasst. Das Lenksteuersystem 110 kann eine Zahnstange des Fahrzeugs umfassen, obwohl andere Vorkehrungen vorgesehen sind. 1 illustrates a steering system 100 of a vehicle. The steering system 100 includes steering control means 110 to apply the input torque to control an angular position of one or more steering means 120 , The steering device 120 can be used to control a trajectory of the vehicle used. The steering means 120 can have one or more steering wheels on a land vehicle 120 of the vehicle. In an embodiment in which the vehicle is a four-wheeled vehicle, the steering device comprises 120 at least first and second steerable wheels of the vehicle. In some vehicles, four wheels of the vehicle may be steerable, particularly at low speeds. In other embodiments, such as when the vehicle is a motorcycle, the steering means 120 a steerable wheel of the vehicle or an oar of the vehicle if the vehicle is a boat or an airplane. The steering control device 110 can be a system for transmitting the input torque to the steering device 120 his. The steering control device 110 can be a steering control system 110 be the mechanical components for converting a radial movement into a linear movement of one or more connections to the steering means 120 , such as push rods. The steering control system 110 may include a rack of the vehicle, although other precautions are provided.

In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Lenksteuersystem 110 so angeordnet, dass es Eingaben von ersten und zweiten Quellen 10, 20 empfängt. Im Gebrauch kann ein Fahrer des Fahrzeugs eine Quelle 10 einer ersten Eingabe sein, wobei die Eingabe des Fahrers über eine Lenksteuerung 130 des Fahrzeugs empfangen wird. In einigen Ausführungsformen ist die Lenksteuerung 130 ein Lenkrad 130 des Fahrzeugs, obwohl andere Lenksteuerungen, wie beispielsweise ein Joystick, vorgesehen werden können. Der Fahrer überträgt über das Lenkrad 130 ein Fahrerlenkmoment 15 auf die Lenksteuerung 110. In den veranschaulichten Ausführungsformen ist ein autonomes Antriebssystem 20 des Fahrzeugs eine Quelle für eine zweite Eingabe in das Lenksteuersystem 110. Das autonome Antriebssystem 20 ist so angeordnet, dass es das Fahrzeug in einem zumindest teilweise autonomen Fahrmodus antreibt. Der zumindest teilweise autonome Fahrmodus kann zumindest ein autonomer Fahrmodus der Stufe 3 oder 4 sein, wie von SAE International definiert. Das autonome Antriebssystem 20 ist angeordnet, um Informationen über eine Umgebung des Fahrzeugs zu empfangen und geeignete Eingaben zur Navigation des Fahrzeugs innerhalb der Umgebung zu bestimmen. Einige der Eingänge entsprechen den Lenkeingaben, wobei elektrische Signale, die anzeigen, einem oder mehreren Lenkstellgliedern 140 zugeführt werden, die beispielsweise Elektromotoren so angeordnet sein können, dass sie dem Lenksteuersystem 110 ein autonomes Lenkmoment zuführen. In einigen Ausführungsformen können die elektrischen Signale 25 des autonomen Antriebssystems 20 als Hinweis auf einen gewünschten Eingang 25 zum Lenken des Fahrzeugs angesehen werden, wie erläutert wird.In the illustrated embodiment, the steering control system 110 arranged so that there are inputs from first and second sources 10 . 20 receives. In use, a driver of the vehicle can be a source 10 be a first input, the driver input via a steering control 130 of the vehicle is received. In some embodiments, the steering control 130 a steering wheel 130 of the vehicle, although other steering controls, such as a joystick, can be provided. The driver transmits via the steering wheel 130 a driver steering moment 15 on the steering control 110 , In the illustrated embodiments is an autonomous propulsion system 20 of the vehicle is a source for a second input to the steering control system 110 , The autonomous drive system 20 is arranged so that it drives the vehicle in an at least partially autonomous driving mode. The at least partially autonomous driving mode can be at least one autonomous driving mode of the stage 3 or 4 as defined by SAE International. The autonomous drive system 20 is arranged to receive information about an environment of the vehicle and to determine suitable inputs for navigating the vehicle within the environment. Some of the inputs correspond to steering inputs, with electrical signals that indicate one or more steering actuators 140 are supplied, which can be arranged, for example, electric motors so that they the steering control system 110 deliver an autonomous steering torque. In some embodiments, the electrical signals 25 of the autonomous drive system 20 as a reference to a desired entrance 25 be considered for steering the vehicle, as will be explained.

Es ist zu beachten, dass andere als die in 1 dargestellten Vorkehrungen getroffen werden können. So darf beispielsweise das Drehmoment nur vom Lenkstellglied 140 auf das Lenksteuersystem 110 aufgebracht werden, wenn zur Steuerung des Lenkstellglieds 140 elektrische Signale bereitgestellt werden, die sowohl die Eingabe des Fahrers als auch die Eingabe der Lenkung vom autonomen Antriebssystem 20 anzeigen.It should be noted that other than that in 1 precautions shown can be taken. For example, the torque may only come from the steering actuator 140 on the steering control system 110 be applied when to control the steering actuator 140 Electrical signals are provided, both the driver's input and the steering input from the autonomous drive system 20 Show.

2 zeigt eine haptische Übernahmesteuerung (HTOC) Einheit 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das HTOC 200 ist in 2 in Bezug auf den Fahrer 10 und das autonome Antriebssystem 20 des Fahrzeugs dargestellt. Die HTOC-Einheit 200 ist eine Steuerung 200 zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs. In einigen Ausführungsformen kann die HTOC-Einheit 200 einen Eingang für das Lenksystem 100 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen ist die HTOC-Einheit 200 so angeordnet, dass sie ein haptisches Feedbacksignal bereitstellt, das die haptische Rückmeldung anzeigt, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs angewendet werden soll, bei der die haptische Rückmeldung für den Fahrer spürbar ist. Die haptische Rückmeldung kann in einigen Ausführungsformen auf das Lenkrad des Fahrzeugs angewendet werden. 2 shows a haptic takeover control (HTOC) unit 200 according to an embodiment of the invention. The HTOC 200 is in 2 in terms of the driver 10 and the autonomous drive system 20 of the vehicle. The HTOC unit 200 is a controller 200 for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode of the vehicle. In some embodiments, the HTOC unit 200 an input for the steering system 100 provide. In some embodiments, the HTOC unit is 200 arranged so that it provides a haptic feedback signal that indicates the haptic feedback that is to be applied to a control of the vehicle in which the haptic feedback is perceptible to the driver. The haptic feedback may be applied to the steering wheel of the vehicle in some embodiments.

Wie vorstehend beschrieben, stellt der Fahrer 10 eine Eingabe 15 für das Lenksystem 100 des Fahrzeugs zur Verfügung. Die Eingabe 15 des Fahrers wird als die tatsächliche Eingabe 15 uD des Fahrers an das Lenksystem 100 bezeichnet. Die Eingabe 15 des Fahrers wird durch ein neuromuskuläres System (NMS) des Fahrers erzeugt. Das autonome Antriebssystem 20 stellt dem Lenksystem 100 einen autonomen Eingang 28 zur Verfügung. Der Eingang 28 des autonomen Antriebssystems 20 wird als autonomer Eingang 28 uA zum Lenksystem 100 bezeichnet. In Ausführungsformen der Erfindung nimmt die Eingabe 15 des Fahrers während eines Übernahmevorgangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus, bei dem der Fahrer 10 aus dem autonomen Fahrsystem 20 übernimmt oder das manuelle Fahren des Fahrzeugs wieder aufnimmt, α Prozent der gesamten Lenkeingabe auf, die auf das Fahrzeug angewendet wird, wobei uA einen verbleibenden Teil einer optimalen Lenksteuereingabe belegt. Nach α=100% fährt der Fahrer das Fahrzeug manuell, d.h. das Fahrzeug ist im manuellen Modus voll funktionsfähig und der Übernahmeprozess ist abgeschlossen. Es wird darauf hingewiesen, dass auch im manuellen Modus ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die oft als erweiterte Fahrerassistenzsysteme bezeichnet werden, den Fahrer beim manuellen Fahren des Fahrzeugs unterstützen können. So kann beispielsweise in einigen Ausführungsformen ein Spurassistenzsystem ein Lenkmoment bereitstellen, das den Fahrer dabei unterstützt, das Fahrzeug innerhalb einer Fahrspur zu halten. Daher ist davon auszugehen, dass das Fahrzeug, das im manuellen Modus voll funktionsfähig ist, eine solche Unterstützung nicht ausschließt.As described above, the driver poses 10 an input 15 for the steering system 100 of the vehicle. The input 15 the driver is considered the actual input 15 u D of the driver to the steering system 100 designated. The input 15 of the driver is generated by a driver's neuromuscular system (NMS). The autonomous drive system 20 represents the steering system 100 an autonomous entrance 28 to disposal. The entrance 28 of the autonomous drive system 20 is used as an autonomous entrance 28 u A to the steering system 100 designated. In embodiments of the invention, the input takes 15 of the driver during a takeover process between an autonomous driving mode and a manual driving mode in which the driver 10 from the autonomous driving system 20 takes over or resumes manual driving of the vehicle, α percent of the total steering input that is applied to the vehicle, wherein u A occupies a remaining part of an optimal steering control input. After α = 100% the driver drives it Vehicle manual, ie the vehicle is fully functional in manual mode and the takeover process is complete. It is pointed out that even in manual mode, one or more driver assistance systems (ADAS), which are often referred to as advanced driver assistance systems, can assist the driver in driving the vehicle manually. For example, in some embodiments, a lane assistance system can provide steering torque that helps the driver keep the vehicle within a lane. It can therefore be assumed that the vehicle, which is fully functional in manual mode, does not exclude such support.

Es ist erwünscht, dass der Übernahmevorgang reibungslos verläuft. Daher ist es nicht möglich, die Automatisierung sofort einzustellen und die Steuerung an den menschlichen Fahrer 10 zu übergeben. Stattdessen wird in Ausführungsformen der Erfindung die Übernahmefähigkeit des Fahrers in Echtzeit bewertet. Anschließend wird bestimmt, wie viel Kontrollbefugnis dem Fahrer 10 zugewiesen werden soll. Die dem Fahrer zugewiesene Steuerbefugnis kann während des Übernahmeprozesses schrittweise erhöht werden, bis der Fahrer 10 die Lenkung des Fahrzeugs vollständig kontrolliert. In Ausführungsformen der Erfindung bestimmt die HTOC-Einheit 200 eine Fahrersteuerbefugnis αd. Die FahrerSteuerbefugnis αd wird in Ausführungsformen der Erfindung in Abhängigkeit von einem Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Fahren des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt.It is desirable that the takeover process go smoothly. Therefore, it is not possible to immediately stop automation and control to the human driver 10 to hand over. Instead, in embodiments of the invention, the driver's ability to take over is evaluated in real time. It is then determined how much control the driver has 10 should be assigned. The tax authority assigned to the driver can be gradually increased during the takeover process until the driver 10 fully controls the steering of the vehicle. In embodiments of the invention, the HTOC entity determines 200 a driver tax authority α d . In embodiments of the invention, the driver control authority α d is determined as a function of a state of a driver of the vehicle and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode.

Wie dargestellt, kann die HTOC-Einheit 200 einen Eingang zum Empfangen eines Übergangssignals 50 umfassen, das eine Anforderung zum Übergang zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus anzeigt. Das Übergangssignal 50 kann vom autonomen Antriebssystem 20 bereitgestellt werden, beispielsweise als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Situation vorliegt, in der autonomes Fahren nicht fortgesetzt werden darf. Das Übergangssignal 50 kann von einer anderen Quelle bereitgestellt werden, wie beispielsweise, wenn auch nicht ausschließlich, vom Fahrer 10 selbst, der auf den Wunsch hinweist, auf das manuelle Fahren des Fahrzeugs umzustellen.As shown, the HTOC unit 200 an input for receiving a transition signal 50 include that indicates a request to transition between the autonomous driving mode and the manual driving mode. The transition signal 50 can from the autonomous drive system 20 are provided, for example in response to determining that a situation exists in which autonomous driving may not be continued. The transition signal 50 may be provided by another source, such as, but not limited to, the driver 10 itself, which indicates the desire to switch to manual driving of the vehicle.

Die HTOC-Einheit 200 ist angeordnet, um ein haptisches Feedbacksignal 210 zu bestimmen, das eine haptische Rückmeldung anzeigt, die auf eine Lenksteuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist. Das haptische Feedbacksignal 210 kann eine Größe der haptischen Rückmeldung anzeigen, die auf die Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist. In einigen Ausführungsformen ist die HTOC-Einheit 200 angeordnet, um ein Drehmomentsteuersignal 210 zu bestimmen, das eine Menge an Drehmoment anzeigt, die auf eine Lenksteuerung des Fahrzeugs aufgebracht werden soll, wobei die Lenksteuerung das Lenkrad 130 sein kann. Die HTOC-Einheit 200 kann das haptische Feedbacksignal 210 in Echtzeit während des Übernahmeprozesses bestimmen. In 2 ist das haptische Feedbacksignal 210 so dargestellt, dass es dem Fahrer 10 zur Verfügung gestellt wird, da die haptische Rückmeldung an die Lenksteuerung 130 vom Fahrer 10 während des Übernahmeprozesses wahrgenommen wird. Es ist jedoch zu beachten, dass das haptische Feedbacksignal 210 einem Mittel zum Steuern des Aufbringens von Drehmoment auf die Lenksteuerung 130 zugeführt werden kann, wie beispielsweise einer Steuerung für einen mit dem Lenkrad 130 verbundenen Motor zum Aufbringen von haptischem Feedback auf das Lenkrad 130.The HTOC unit 200 is arranged to provide a haptic feedback signal 210 to be determined, which indicates haptic feedback to be applied to a steering control of the vehicle. The haptic feedback signal 210 can indicate a size of the haptic feedback to be applied to the control of the vehicle. In some embodiments, the HTOC unit is 200 arranged to produce a torque control signal 210 determine that indicates an amount of torque to be applied to a steering control of the vehicle, the steering control controlling the steering wheel 130 can be. The HTOC unit 200 can the haptic feedback signal 210 determine in real time during the takeover process. In 2 is the haptic feedback signal 210 presented so that it is the driver 10 is made available because the haptic feedback to the steering control 130 from the driver 10 is perceived during the takeover process. However, it should be noted that the haptic feedback signal 210 a means for controlling the application of torque to the steering control 130 can be supplied, such as a controller for one with the steering wheel 130 connected motor for applying haptic feedback to the steering wheel 130 ,

3 veranschaulicht schematisch eine Zusammensetzung der HTOC-Einheit 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die HTOC-Einheit 200 kann von einem elektronischen Prozessor 1110, wie in 11 dargestellt, implementiert werden, der computerlesbare Anweisungen ausführt, die in einem für den Prozessor 1110 zugänglichen Speicher 1120 gespeichert werden können. In einigen Ausführungsformen umfasst die HTOC-Einheit 200 eine Vielzahl von Funktionen, die jeweils in einer Software implementiert werden können, die auf dem Prozessor der HTOC-Einheit 200 ausgeführt wird. 3 schematically illustrates a composition of the HTOC unit 200 according to an embodiment of the invention. The HTOC unit 200 can be from an electronic processor 1110 , as in 11 shown, implemented, which executes computer-readable instructions in a for the processor 1110 accessible memory 1120 can be saved. In some embodiments, the HTOC unit comprises 200 a variety of functions, each of which can be implemented in software running on the processor of the HTOC unit 200 is performed.

Die HTOC-Einheit 200 umfasst ein Mittel zur Zuordnung von Fahrersteuerungsberechtigungen (DCAA) oder ein Modul 310. Das DCAA-Modul 310 ist angeordnet, um eine gewünschte Steuerberechtigung für den Fahrer 10 zu bestimmen. Die gewünschte Steuerbefugnis αd wird durch das DCAA-Modul 310 in Abhängigkeit von einer Bedingung des Fahrers 10 bestimmt, wie erläutert. Das DCAA ist so angeordnet, dass es ein Signal 315 ausgibt, das die gewünschte Kontrollbefugnis ad anzeigt. Die gewünschte Kontrollbefugnis αd kann in einigen Ausführungsformen als Prozentsatz αd% ausgedrückt werden.The HTOC unit 200 comprises a means for assigning driver control authorizations (DCAA) or a module 310 , The DCAA module 310 is arranged to provide a desired tax authorization for the driver 10 to determine. The desired control authority α d is given by the DCAA module 310 depending on a condition of the driver 10 determines how explained. The DCAA is arranged so that there is a signal 315 that indicates the desired control authority ad. In some embodiments, the desired control authority α d can be expressed as a percentage α d %.

Die HTOC-Einheit 200 umfasst ein Mittel zur Bestimmung der Fahrerbeteiligung (DPD) oder ein Modul 320. Das DPD-Modul 320 ist so angeordnet, dass es einen aktuellen Grad der Fahrerbeteiligung α an der Lenkung des Fahrzeugs bestimmt. Der aktuelle Grad der Fahrerbeteiligung kann als ein Betrag der erforderlichen Lenkeingaben des Fahrers 10 verstanden werden. Der Grad der Fahrerbeteiligung kann in einigen Ausführungsformen ein Wert zwischen einem vorgegebenen Minimum oder Maximum sein, wie beispielsweise 0 und 1, wobei 0 keine Fahrereingabe darstellt und 1 eine vollständige Fahrerlenkeingabe darstellt, die bereitgestellt wird, um das Fahrzeug dazu zu bringen, einen gewünschten Kurs zu fahren. Der aktuelle Grad der Fahrerbeteiligung α kann in Abhängigkeit von der tatsächlichen Eingabe 15 uD des Fahrers an das Lenksystem 100 und einer erwarteten oder gewünschten Eingabe 25 zum Lenken des Fahrzeugs ud bestimmt werden. Sowohl der tatsächliche Eingang 15 des Fahrers als auch der gewünschte Eingang 25 können als Folge von Eingaben über einen vorbestimmten Zeitraum bestimmt werden, z.B. 100ms, 500ms, 1 Sekunde, 2 Sekunden usw. Ein Signal, das den gewünschten Eingang 25 zum Lenken des Fahrzeugs anzeigt, kann vom autonomen Antriebssystem 20 bereitgestellt werden. Eine Erläuterung zum Bestimmen des gewünschten Eingangs 25 zum Lenken des Fahrzeugs ud ist nachstehend aufgeführt.The HTOC unit 200 comprises a means of determining driver participation (DPD) or a module 320 , The DPD module 320 is arranged so that it determines a current degree of driver participation α in the steering of the vehicle. The current level of driver involvement may be an amount of driver input required by the driver 10 be understood. The degree of driver involvement may be a value between a predetermined minimum or maximum, such as 0 and 1, in some embodiments, where 0 does not represent driver input and 1 represents complete driver steering input is provided to cause the vehicle to drive a desired course. The current degree of driver participation α can depend on the actual input 15 u D of the driver to the steering system 100 and an expected or desired input 25 be determined for steering the vehicle u d . Both the actual entrance 15 the driver as well as the desired input 25 can be determined as a result of inputs over a predetermined period of time, for example 100ms, 500ms, 1 second, 2 seconds etc. A signal that indicates the desired input 25 for steering the vehicle displays, can be from the autonomous drive system 20 to be provided. An explanation of how to determine the desired input 25 for steering the vehicle u d is listed below.

In einigen Ausführungsformen kann der aktuelle Teilnahmegrad des Fahrers α mit Hilfe der Gleichung als Prozentsatz α% bestimmt werden: α % = u D u d

Figure DE102019208732A1_0001
wobei, wie vorstehend erwähnt, uD die tatsächliche Eingabe 15 des Fahrers und ud die gewünschte Eingabe 25 zum Lenken des Fahrzeugs ist. Ein Signal 325, das den aktuellen Teilnahmegrad des Fahrers α% anzeigt, wird vom DPD-Modul 320 ausgegeben.In some embodiments, the current level of participation of the driver α can be determined using the equation as a percentage α%: α % = u D u d
Figure DE102019208732A1_0001
where, as mentioned above, uD is the actual entry 15 the driver and ud the desired input 25 for steering the vehicle. A signal 325 , which shows the current level of participation of the driver α%, is used by the DPD module 320 output.

Ein Summierungsknoten 330 kann daher einen Fehler zwischen der gewünschten Kontrollbefugnis αd und der tatsächlichen Beteiligung des Fahrers an der Lenkung des Fahrzeugs α% feststellen. Der Summierungsknoten empfängt das Signal 325, das den aktuellen Teilnahmegrad des Fahrers 325 und das gewünschte Steuersignal 315 anzeigt. Der Summierungsknoten 330 ist angeordnet, um ein Teilnahmefehlersignal 335 auszugeben, das anzeigt.A summing node 330 can therefore detect an error between the desired control authority αd and the actual participation of the driver in the steering of the vehicle α%. The summing node receives the signal 325 , which is the driver's current level of participation 325 and the desired control signal 315 displays. The summing node 330 is arranged to receive a participation error signal 335 output that indicates.

Bei der Rückkehr zum DCAA-Modul 310, wie vorstehend erwähnt, wird die Fahrersteuerbefugnis ad in Abhängigkeit von einem Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs bestimmt. Das DCAA 310 ist so angeordnet, dass es mindestens ein Signal 345, 355 empfängt, das den Zustand des Treibers 10 anzeigt. Der Zustand des Fahrers kann einer oder beide einer geistigen oder körperlichen Verfassung des Fahrers 10 sein. Der Zustand des Fahrers 10 versteht sich als Hinweis auf die Bereitschaft des Fahrers, das Fahrzeug im manuellen Modus zu fahren. Die Bedingung kann einer oder beide eines kognitiven Zustands oder eines Muskelzustands oder der Bereitschaft des Fahrers 10 sein. Die HTOC-Einheit 200 umfasst eines oder beide von einem kognitiven Bestimmungsmodul (CDM) 340 und einem Muskelbestimmungsmodul (MDM) 350. Während die hierin beschriebene veranschaulichte Ausführungsform sowohl das CDM 340 als auch das MDM 350 umfasst, ist es zu beachten, dass Ausführungsformen der Erfindung nur mit einem der Module 340, 350 vorgesehen werden können.When returning to the DCAA module 310 As mentioned above, the driver control authority ad is determined depending on a state of a driver of the vehicle. The DCAA 310 is arranged so that there is at least one signal 345 . 355 that receives the state of the driver 10 displays. The driver's condition may be one or both of a driver's mental or physical condition 10 his. The driver's condition 10 is understood as an indication of the willingness of the driver to drive the vehicle in manual mode. The condition may be one or both of a cognitive condition or a muscle condition or the driver's willingness 10 his. The HTOC unit 200 includes one or both of a cognitive determination module (CDM) 340 and a muscle determination module (MDM) 350 , While the illustrated embodiment described herein both the CDM 340 as well as the MDM 350 includes, it should be noted that embodiments of the invention only with one of the modules 340 . 350 can be provided.

Das CDM 340 ist angeordnet, um eine Schätzung der kognitiven Arbeitsbelastung des Fahrers zu bestimmen und ein Signal 345 auszugeben, das dies anzeigt, an das DCAA 310. Das Signal 345 stellt den psychischen Zustand des Fahrers dar. Es wird erwartet, dass die Fahrleistung eines Fahrers durch seine kognitive Arbeitsbelastung beeinflusst wird, die durch einen Wert X dargestellt wird. Der Wert λ kann einen Wert zwischen einem Minimum wie o und einem Maximum wie 1 annehmen, der die maximale kognitive Leistungsfähigkeit des Fahrers darstellt, obwohl andere Werte verwendet werden können. 4 veranschaulicht ein Modell der gewünschten Kontrollinstanz αd für den Fahrer gegen kognitive Arbeitsbelastung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das in 4 dargestellte Modell ist eine invertierte U-Form mit einer maximal gewünschten Kontrollinstanz αmax bei einem Zwischenwert der kognitiven Arbeitsbelastung des Fahrers X. Daten, die das Modell anzeigen, können in einem Speicher gespeichert werden, der für das DCAA-Modul 310 zugänglich ist.The CDM 340 is arranged to determine an estimate of the driver's cognitive workload and a signal 345 that indicates this to the DCAA 310 , The signal 345 represents the driver's psychological state. A driver's driving performance is expected to be affected by his cognitive workload, which is represented by a value X. The value λ can take a value between a minimum such as o and a maximum such as 1, which represents the maximum cognitive performance of the driver, although other values can be used. 4 illustrates a model of the desired control entity α d for the driver against cognitive workload according to an embodiment of the invention. This in 4 The model shown is an inverted U-shape with a maximum desired control instance α max at an intermediate value of the driver's cognitive workload X. Data indicating the model can be stored in a memory that is used for the DCAA module 310 is accessible.

Das CDM 340 ist so angeordnet, dass es den Fahrer 10 während der Fahrt mit dem Fahrzeug während des Übernahmeprozesses überwacht und die Schätzung der kognitiven Arbeitsbelastung des Fahrers 10 bestimmt. Das CDM 340 kann ein oder mehrere Zustandsignale 341 in Bezug auf den Fahrer empfangen, die eine oder mehrere Bilddaten umfassen können, die mindestens einem Teil des Fahrers 10 entsprechen, wie beispielsweise das Gesicht des Fahrers, Hautleitwert, Körpertemperatur, Herzfrequenz und Elektrokardiogrammsignale. Das CDM 340 kann in einigen Ausführungsformen ein Signal 341 empfangen, das einen oder mehrere Fahrzeugzustände anzeigt, z.B. Fahrzeugposition, Längsgeschwindigkeit und Beschleunigung, Quergeschwindigkeit und Beschleunigung. Das CDM 340 ist so angeordnet, dass es den kognitiven Workload-Wert λ in Abhängigkeit davon bestimmt. Dem erfahrenen Leser wird bekannt sein, dass Studien zur Messung und Schätzung der kognitiven Arbeitsbelastung des Fahrers mit verschiedenen Signalverarbeitungs- und maschinellen Lernmethoden durchgeführt wurden, aus denen der kognitive Arbeitsbelastungswert X ermittelt werden kann.The CDM 340 is arranged so that it is the driver 10 Monitored while driving the vehicle during the takeover process and estimating the driver's cognitive workload 10 certainly. The CDM 340 can have one or more status signals 341 received with respect to the driver, which may include one or more image data, the at least part of the driver 10 such as the driver's face, skin conductance, body temperature, heart rate and electrocardiogram signals. The CDM 340 may be a signal in some embodiments 341 received, which indicates one or more vehicle conditions, such as vehicle position, longitudinal speed and acceleration, lateral speed and acceleration. The CDM 340 is arranged to determine the cognitive workload value λ depending on it. The seasoned reader will be aware that studies to measure and estimate the driver's cognitive workload using various signal processing and machine learning methods were carried out, from which the cognitive workload value X can be determined.

Das CDM 340 ist so angeordnet, dass es das kognitive Workload-Signal 345 ausgibt, das den kognitiven Workload-Wert X anzeigt. Das DCAA-Modul 310 empfängt das kognitive Workload-Signal 345 und ist so angeordnet, dass es in Abhängigkeit davon einen Wert der kognitiven gewünschten Kontrollbefugnis αd(λ) bestimmt. Der Wert der kognitiv gewünschten Kontrollinstanz αd(λ) kann bestimmt werden als: α d ( λ ) = α max φ 1 ( λ φ 2 ) 2

Figure DE102019208732A1_0002
wobei αd ∈[0,1] der aktuelle Sollwert der Fahrersteuerungsbefugnis ist, φ1 und φ2 Designparameter sind, αmax ein Maximalwert für die Fahrersteuerungsbefugnis ist (αmax kann einen vorbestimmten Wert haben, wie beispielsweise 1, um anzuzeigen, dass der Fahrer das Fahrzeug vollständig kontrolliert), und X stellt die kognitive Arbeitsbelastung des Fahrers dar. In einigen Ausführungsformen ist φ2 der Wert der kognitiven Arbeitsbelastung, wobei der gewünschte Wert der Fahrersteuerungsbefugnis αd maximal ist, d.h. αmax; und φ1 ist ein Indikator für eine Änderungsrate der Fahrersteuerungsbefugnis, d.h. ein Gradient der in 4 dargestellten Kurve.The CDM 340 is arranged so that it is the cognitive workload signal 345 that displays the cognitive workload value X. The DCAA module 310 receives the cognitive workload signal 345 and is arranged in such a way that it determines a value of the desired cognitive control α d (λ). The value of the cognitively desired control entity α d (λ) can be determined as: α d ( λ ) = α Max - φ 1 ( λ - φ 2 ) 2
Figure DE102019208732A1_0002
where α d ∈ [0.1] is the current driver control authority setpoint, φ1 and φ2 are design parameters, α max is a maximum driver control authority value (α max may have a predetermined value, such as 1, to indicate that the driver is Vehicle fully controlled), and X represents the driver's cognitive workload. In some embodiments, φ2 is the value of the cognitive workload, with the desired value of driver control authority α d maximum, ie α max ; and φ1 is an indicator of a rate of change of driver control authority, ie a gradient of the 4 curve shown.

Das MDM 350 ist angeordnet, um eine Schätzung des Muskelzustands oder der Bereitschaft des Fahrers zu bestimmen und ein Muskelzustandssignal 355 auszugeben, das dies anzeigt, an das DCAA 310. Das Muskelzustandssignal 355 stellt den Muskelzustand oder die Bereitschaft des Fahrers dar, das Fahrzeug im manuellen Modus zu fahren. Es wird erwartet, dass die Fahrleistung eines Fahrers durch seinen Muskelzustand oder seine Fahrbereitschaft beeinflusst wird, was sich auf seine manuelle Fahrleistung auswirkt und durch einen Muskelzustandswert η dargestellt wird. Der Wert η kann einen Wert zwischen einem Minimum wie o und einem Maximum wie 1 annehmen, der die maximale Muskelbereitschaft des Fahrers darstellt, obwohl andere Werte verwendet werden können. 5 veranschaulicht ein Modell der gewünschten Kontrollinstanz ad für den Fahrer gegen Muskelbereitschaft η gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das in 5 dargestellte Modell ist S-förmig und zeigt im Allgemeinen eine Erhöhung der gewünschten Kontrollbefugnis ad bis zu einer maximal gewünschten Kontrollbefugnis αmax mit zunehmender Muskelbereitschaft η an. Daten, die das Modell anzeigen, können in einem Speicher gespeichert werden, der für das DCAA-Modul 310 zugänglich ist.The MDM 350 is arranged to determine an estimate of the muscle condition or the willingness of the driver and a muscle condition signal 355 that indicates this to the DCAA 310 , The muscle condition signal 355 represents the muscle condition or the willingness of the driver to drive the vehicle in manual mode. A driver's driving performance is expected to be affected by his or her muscular condition, which affects his manual driving performance and is represented by a muscle condition value η. The value η can take a value between a minimum such as o and a maximum such as 1, which represents the maximum muscle readiness of the driver, although other values can be used. 5 illustrates a model of the desired control entity ad for the driver against muscle readiness η according to an embodiment of the invention. This in 5 The model shown is S-shaped and generally indicates an increase in the desired control authority ad up to a maximum desired control authority αmax with increasing muscle readiness η. Data indicating the model can be stored in memory that is for the DCAA module 310 is accessible.

Der Muskelzustand oder die Muskelbereitschaft kann durch die neuromuskuläre Dynamik der Arme des Fahrers beim Lenken des Fahrzeugs dargestellt werden und kann als nichtlinear angesehen werden. Während des Übernahmevorgangs kann ein großes Lenkmoment erforderlich sein, um beispielsweise Hindernisse zu umgehen oder das Fahrzeug in der Spur zu halten. Sind die Armmuskeln des Fahrers völlig entspannt, so kann die Bereitschaft des Fahrers für die Fahraufgabe als gering angesehen werden. The muscle condition or readiness for muscle can be represented by the neuromuscular dynamics of the driver's arms when steering the vehicle and can be regarded as non-linear. A large steering torque may be required during the takeover process, for example in order to avoid obstacles or to keep the vehicle on track. If the driver's arm muscles are completely relaxed, the driver's readiness for the driving task can be regarded as low.

Mögliche Gründe, die zu der oben genannten Situation führen können, können die Ablenkung des Fahrers 10 durch nicht fahrerische Tätigkeiten und ein mangelndes Bewusstsein für die Umgebung oder den erforderlichen Aufwand sein. Da der Mensch jedoch lern- und anpassungsfähig ist, kann die Muskelbereitschaft z.B. exponentiell zunehmen, wenn sich der Fahrer auf die Fahraufgabe konzentriert und die Kontrolle vollständig wieder übernimmt. So kann die Kontrollbefugnis ad in Ausführungsformen der Erfindung in Abhängigkeit vom Grad der Muskelbereitschaft modelliert werden, wie in 5.Possible reasons that can lead to the above situation can be the driver's distraction 10 due to non-driving activities and a lack of awareness of the environment or the effort required. However, since people are capable of learning and adapting, muscle readiness can increase exponentially if the driver concentrates on the driving task and takes over control again. The control authority ad can be modeled in embodiments of the invention depending on the degree of muscle readiness, as in 5 ,

In Ausführungsformen der Erfindung kann ein mit dem Fahrerlenkrad gekoppeltes System als Trägheitsmodell dargestellt werden. Eine dynamische Gleichung für das Fahrerlenkradsystem kann dargestellt werden als: T D T d i s = J θ ¨ s w + θ ˙ s w + K θ s w

Figure DE102019208732A1_0003
J = J d r + J s w
Figure DE102019208732A1_0004
B = B d r + B s w
Figure DE102019208732A1_0005
wobei TD die Lenkungseingabe des Fahrers ist, d.h. das Lenkmoment in einigen Ausführungsformen (TD kann daher gleich uD für die Seitensteuerung des Fahrzeugs sein, obwohl uD in einigen Ausführungsformen andere Eingaben beinhalten kann, wie z.B. in Bezug auf die Längssteuerung des Fahrzeugs, d.h. Gas- und Bremseingaben), Tdis ist eine Störungseingabe oder ein Störungsmoment in einigen Ausführungsformen, das außerhalb des Lenksystems aufgebracht wird, wie beispielsweise durch eine unebene Fahrbahnoberfläche. K ist ein Steifigkeitskoeffizient des zusammenwirkenden Systems, und θsw ist der Lenkwinkel. J ist klumpenförmige Trägheit, Jdr ist die Trägheit des Arms des Fahrers, Jsw ist die Trägheit des Lenkrads, Bdr und Bsw sind die viskosen Dämpfungsbegriffe des neuromuskulären Systems des Fahrers bzw. der Lenkradlager und B ist der klumpenförmige Viskositätskoeffizient.In embodiments of the invention, a system coupled to the driver's steering wheel can be represented as an inertial model. A dynamic equation for the driver steering wheel system can be represented as: T D - T d i s = J θ ¨ s w + θ ˙ s w + K θ s w
Figure DE102019208732A1_0003
J = J d r + J s w
Figure DE102019208732A1_0004
B = B d r + B s w
Figure DE102019208732A1_0005
where T D is the driver's steering input, that is, the steering torque in some embodiments (TD may therefore be equal to u D for vehicle lateral control, although in some embodiments u D may include other inputs, such as vehicle longitudinal control, ie, throttle and brake inputs), Tdis is a fault input or fault torque in some embodiments that is applied outside the steering system, such as by an uneven road surface. K is a stiffness coefficient of the interacting system and θ sw is the steering angle. J is lump-shaped inertia, J dr is the inertia of the driver's arm, J sw is the inertia of the steering wheel, B dr and B sw are the viscous damping terms of the driver's neuromuscular system or the steering wheel bearings and B is the lump-shaped viscosity coefficient.

Mit Hilfe eines Fahrzeugmodells, wie es im Folgenden beschrieben wird, kann eine Übertragungsfunktion des Fahrer-Fahrzeug-Interaktionssystems bestimmt werden. Die Übertragungsfunktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann wie folgt sein: θ s w T D = 1 J s 2 + B s + K

Figure DE102019208732A1_0006
wobei s ein Derivat von B und s2 ein Derivat zweiter Ordnung von J bezeichnet.With the help of a vehicle model, as described below, a transfer function of the driver-vehicle interaction system can be determined. The transfer function according to an embodiment of the invention can be as follows: θ s w T D = 1 J s 2 + B s + K
Figure DE102019208732A1_0006
where s denotes a derivative of B and s 2 denotes a second order derivative of J.

Um die Wechselwirkungen zwischen Fahrer und Lenkrad zu charakterisieren, wurden Schlüsselparameter der Übertragungsfunktion identifiziert, indem diese Systemidentifikation als nichtlineares Problem der kleinsten Quadrate formuliert und eine Gauß-Newton-Methode als Suchalgorithmus zur Lösung angenommen wurde. Basierend auf der oben genannten Methodik wurden Lenkexperimente mit unterschiedlichen Steuerungsaufgaben, unterschiedlichen Fahrerhaltungen und Handgriffpositionen in einem Fahrsimulator durchgeführt. Korrelationen wurden dann verwendet, um die Beziehungen zwischen dem neuromuskulären Zustand und den Schlüsselparametern des geschätzten Übertragungsfunktionsmodells bei mehreren Fahraktivitäten zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass der Parameter des Steifigkeitskoeffizienten K stark mit der Muskelaktivität während der Fahrt korreliert war. Somit wird der Steifigkeitskoeffizient K in Ausführungsformen der Erfindung als Indikator für den neuromuskulären Zustand gewählt.In order to characterize the interaction between driver and steering wheel, key parameters of the transfer function were identified by formulating this system identification as a non-linear least-squares problem and adopting a Gauss-Newton method as the search algorithm for the solution. Based on the methodology mentioned above, steering experiments with different control tasks, different driver positions and handle positions were carried out in a driving simulator. Correlations were then used to examine the relationships between the neuromuscular state and the key parameters of the estimated transfer function model across multiple driving activities. The results showed that the parameter of the stiffness coefficient K was strongly correlated with the muscle activity while driving. Thus, the stiffness coefficient K in embodiments of the invention is chosen as an indicator of the neuromuscular state.

In Ausführungsformen der Erfindung kann der Echtzeitgrad der Muskelbereitschaft ausgedrückt werden als: η = K a c t u a l K r e f

Figure DE102019208732A1_0007
In embodiments of the invention, the real-time degree of muscle readiness can be expressed as: η = K a c t u a l K r e f
Figure DE102019208732A1_0007

Dabei sind Kactual und Kref Referenz- und Istwerte des Steifigkeitskoeffizienten.K actual and Kref are reference and actual values of the stiffness coefficient.

In Ausführungsformen der Erfindung kann Kref basierend auf der gewünschten Eingabe 25 des Fahrers bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann Kref bestimmt werden als: K r e f = u d ( J θ s w .. + B θ s w . ) θ s w

Figure DE102019208732A1_0008
In embodiments of the invention, Kref can be based on the desired input 25 of the driver. In some embodiments, Kref can be determined as: K r e f = u d - ( J θ s w .. + B θ s w , ) θ s w
Figure DE102019208732A1_0008

Der Referenzwert des Muskelsteifigkeitskoeffizienten Kref kann anhand experimenteller Daten abgeleitet werden. Der tatsächliche Steifigkeitskoeffizient Kactual kann in Echtzeit basierend auf dem Lenkmoment und dem Lenkwinkel des Fahrers bestimmt werden, deren Signale dem MDM 350 zur Verfügung gestellt werden, wie durch den Eingang angezeigt, der so angeordnet ist, dass er das Zustandssignal 351 empfängt, das einen neuromuskulären Zustand des Fahrers 10 anzeigt. In einigen Ausführungsformen kann Kactual bestimmt werden als: K a c t u a l = u D ( J θ s w .. + B θ s w . ) θ s w

Figure DE102019208732A1_0009
The reference value of the muscle stiffness coefficient K ref can be derived from experimental data. The actual stiffness coefficient K actual can be determined in real time based on the steering torque and the steering angle of the driver, the signals of which the MDM 350 be made available as indicated by the input, which is arranged so that it receives the status signal 351 receives a driver's neuromuscular condition 10 displays. In some embodiments, K actual can be determined as: K a c t u a l = u D - ( J θ s w .. + B θ s w , ) θ s w
Figure DE102019208732A1_0009

Das MDM 350 ist so angeordnet, dass es den Fahrer 10 während der Fahrt mit dem Fahrzeug während des Übernahmeprozesses überwacht und die Schätzung der Muskelbereitschaft des Fahrers 10 bestimmt. Das MDM 350 ist so angeordnet, dass es das Muskelzustandssignal 355 ausgibt, das den Muskelzustandswert η anzeigt. Das DCAA-Modul 310 empfängt das Muskelzustandssignal 355 und ist angeordnet, um in Abhängigkeit davon einen Wert der gewünschten Kontrollbefugnis αd(η) für den Muskelzustand zu bestimmen.The MDM 350 is arranged so that it is the driver 10 monitored while driving the vehicle during the takeover process and estimating the muscle readiness of the driver 10 certainly. The MDM 350 is arranged so that it is the muscle condition signal 355 outputs that indicates the muscle condition value η. The DCAA module 310 receives the muscle condition signal 355 and is arranged to determine a value of the desired control authority α d (η) for the muscle state in dependence thereon.

In einigen Ausführungsformen bestimmt das DCAA-Modul 310 den Wert der gewünschten Kontrollbefugnis αd(η) gemäß: α d ( η ) = 1 μ 1 e μ 2 η

Figure DE102019208732A1_0010
wobei µ1 und µ2 Parameter sind, die entsprechend ausgewählt werden können. In einigen Ausführungsformen können µ1 und µ2 den gleichen Wert haben, obwohl dies nicht notwendig ist und unterschiedliche Werte haben kann. Beispielsweise können µ1 und µ2 zwischen 5 und 15 und, in einer Ausführungsform, liegen, μ 1 = μ 2 = 10.
Figure DE102019208732A1_0011
In some embodiments, the DCAA module determines 310 the value of the desired control authority αd (η) according to: α d ( η ) = 1 - μ 1 e - μ 2 η
Figure DE102019208732A1_0010
where µ 1 and µ 2 are parameters that can be selected accordingly. In some embodiments, µ 1 and µ 2 can have the same value, although this is not necessary and can have different values. For example, µ1 and µ2 can be between 5 and 15 and, in one embodiment, μ 1 = μ 2 = 10th
Figure DE102019208732A1_0011

Das DCAA-Modul 310 kann nur einen der kognitiven Arbeitsbelastungswerte λ verwenden, um die kognitive gewünschte Kontrollinstanz αd(λ) und den Muskelzustandswert η zu bestimmen, um die gewünschte Kontrollinstanz αd(η) zu bestimmen, da in einigen Ausführungsformen nur eines der Signale 345,355 vom DCAA-Modul 310 empfangen werden kann. In solchen Ausführungsformen ist eine insgesamt gewünschte Kontrollbefugnis ad gleich der jeweiligen von αd(λ) oder αd(η).The DCAA module 310 can use only one of the cognitive workload values λ to determine the cognitive desired control entity α d (λ) and the muscle condition value η to determine the desired control entity α d (η) because in some embodiments only one of the signals 345,355 from the DCAA- module 310 can be received. In such embodiments, an overall desired control authority ad is equal to that of α d (λ) or α d (η).

In einigen Ausführungsformen, in denen beide Signale 345, 355 empfangen werden, bestimmt das DCAA-Modul 310 jedoch sowohl die kognitiv gewünschte Kontrollinstanz αd(λ) als auch die muskelzustandsorientierte gewünschte Kontrollinstanz αd(η), die zu einer insgesamt gewünschten Kontrollinstanz ad zusammengefasst werden. Die insgesamt gewünschte Kontrollinstanz ad kann durch das DCAA-Modul 310 in Abhängigkeit von den Werten der kognitiv gewünschten Kontrollinstanz αd(λ) und des Muskelzustandes der gewünschten Kontrollinstanz αd(η) bestimmt werden, die hinsichtlich der Gewichtungswerte angemessen gewichtet werden können. In einer Ausführungsform kann die insgesamt gewünschte Kontrollinstanz ad bestimmt werden nach: d = d ( λ ) . d ( η )

Figure DE102019208732A1_0012
In some embodiments, both signals 345 . 355 the DCAA module determines 310 however, both the cognitively desired control entity αd (λ) and the muscle condition-oriented desired control entity αd (η), which are combined to form an overall desired control entity ad. The overall desired control authority ad can be determined by the DCAA module 310 depending on the values of the cognitively desired control entity α d (λ) and the muscle condition of the desired control entity αd (η), which can be appropriately weighted with regard to the weighting values. In one embodiment, the overall desired control entity ad can be determined according to: α d = α d ( λ ) , α d ( η )
Figure DE102019208732A1_0012

Es ist jedoch zu beachten, dass andere Funktionen verwendet werden können, um die jeweiligen Werte der Kontrollstelle zu kombinieren. Das DCAA-Modul 310 ist so angeordnet, dass es das gewünschte Kontrollautoritätssignal 315 ausgibt, das den bestimmten Wert ad anzeigt. Das gewünschte Steuerungssignal 315 wird wie vorstehend beschrieben dem Summierungsknoten 330 zur Verfügung gestellt, um das Teilnahmefehlersignal 335 zu bestimmen, das in einigen Ausführungsformen definiert werden kann als: e c = α d % α %

Figure DE102019208732A1_0013
However, it should be noted that other functions can be used to combine the respective values of the control body. The DCAA module 310 is arranged so that it has the desired control authority signal 315 outputs that shows the specific value ad. The desired control signal 315 becomes the summing node as described above 330 provided to the attendance error signal 335 to be determined, which in some embodiments can be defined as: e c = α d % - α %
Figure DE102019208732A1_0013

Das HTOC-Modul 200 umfasst ein haptisches Feedback (HF)-Modul 360. Das HF-Modul 360 ist angeordnet, um das Teilnahmefehlersignal 335 vom Summierungsknoten 330 zu empfangen. Das HF-Modul 360 ist angeordnet, um ein oder mehrere Attribute des haptischen Feedbacks zu bestimmen, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit davon anzuwenden sind. Das HF-Modul 360 ist so angeordnet, dass es ein haptisches Feedbacksignal 365 ausgibt, das die eine oder mehrere Eigenschaften der haptischen Rückmeldung anzeigt. In einigen Ausführungsformen ist das haptische Feedbacksignal 365 ein Indikator für eine Größe der haptischen Rückmeldung. In einigen Ausführungsformen kann das haptische Feedbacksignal eine Richtung der haptischen Rückmeldung anzeigen, die auf die Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist. In Ausführungsformen, in denen die Steuerung eine Drehsteuerung des Fahrzeugs ist, wie beispielsweise das Lenkrad, kann das haptische Feedbacksignal 365 einen Drehmomentwert anzeigen, der einen Drehmomentwert darstellt, der eine Menge an Drehmoment darstellt, die auf die Steuerung des Fahrzeugs, d. h. des Lenkrads, anzuwenden ist. Das Drehmoment kann beispielsweise von einem der Steuerung zugeordneten Motor aufgebracht werden, wie beispielsweise einem dem Lenkrad des Fahrzeugs zugeordneten Motor. Das Drehmoment kann in einer Richtung aufgebracht werden, die mit einem aktuellen gewünschten Steuereingang des Fahrzeugs übereinstimmt. Wenn die Lenkung beispielsweise im Uhrzeigersinn gedreht werden soll, kann das Drehmoment im Uhrzeigersinn aufgebracht werden.The HTOC module 200 includes a haptic feedback (HF) module 360 , The RF module 360 is arranged to the attendance error signal 335 from the summing node 330 to recieve. The RF module 360 is arranged to determine one or more attributes of the haptic feedback that are to be applied to a control of the vehicle in dependence thereon. The RF module 360 is arranged so that there is a haptic feedback signal 365 outputs one or more properties of the haptic feedback. In some embodiments, the haptic feedback signal is 365 an indicator of the size of the haptic feedback. In some embodiments, the haptic feedback signal may indicate a direction of haptic feedback that is applicable to the control of the vehicle. In embodiments in which the controller is a turning controller of the vehicle, such as the steering wheel, the haptic feedback signal 365 display a torque value representing a torque value representing an amount of torque to be applied to the control of the vehicle, that is, the steering wheel. The torque can be applied, for example, by a motor assigned to the control, such as a motor assigned to the steering wheel of the vehicle. The torque can be applied in a direction that corresponds to a current desired control input of the vehicle. For example, if the steering is to be turned clockwise, the torque can be applied clockwise.

In einigen Ausführungsformen, da die haptische Rückmeldung in Abhängigkeit vom Teilnahmefehlersignal 335 bestimmt wird, wird die haptische Rückmeldung bestimmt, um den Fahrer dabei zu unterstützen, einen optimalen Steuereingang für das Fahrzeug zu erreichen. Das haptische Rückmeldesignal 365 kann auf die Abweichung zwischen a% und der gewünschten Steuerbefugnis αd% ,hinweisen, was den Fahrer bei der Durchführung des Übernahmeprozesses vorteilhaft unterstützt.In some embodiments, the haptic feedback is dependent on the participation error signal 335 is determined, the haptic feedback is determined in order to support the driver in achieving an optimal control input for the vehicle. The haptic feedback signal 365 can on the deviation between a% and the desired tax authority α d %, indicate what advantageously supports the driver in the implementation of the takeover process.

Das HF-Modul 360 kann das haptische Feedback basierend auf einem Feedforward und einem Feedbackabschnitt bestimmen. Das HF-Modul 360 ist in einigen Ausführungsformen zum Bestimmen der haptischen Rückführung Thpt angeordnet, von der das haptische Rückführsignal 365 als Indikator dient: T h p t = T f f + T f b

Figure DE102019208732A1_0014
The RF module 360 can determine haptic feedback based on a feed forward and a feedback section. The RF module 360 is arranged in some embodiments to determine the haptic feedback T hpt from which the haptic feedback signal 365 serves as an indicator: T H p t = T f f + T f b
Figure DE102019208732A1_0014

Dabei ist Tff der Feedforward-Bereich (Vorsteuerabschnitt) und Tfb der Feedback-Bereich der haptischen Rückmeldung. Das T wird verwendet, um das Drehmoment zu bezeichnen, wobei zu beachten ist, dass in anderen Ausführungsformen das haptische Feedbacksignal 365 eher eine lineare Kraft als ein Drehmoment anzeigen kann.T ff is the feedforward area (input control section) and T fb is the feedback area of the haptic feedback. The T is used to denote the torque, note that in other embodiments the haptic feedback signal 365 can indicate a linear force rather than a torque.

Der Vorsteuerabschnitt Tff kann in Abhängigkeit von der tatsächlichen Eingabe des Fahrers uD und der gewünschten Eingabe zur Steuerung des Fahrzeugs ud bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen entspricht der Vorsteuerabschnitt einer Hilfseingabe uA, die wie folgt auf eine Differenz zwischen der gewünschten Eingabe zum Lenken des Fahrzeugs und der tatsächlichen Eingabe des Fahrers hinweist: T f f = u d u D = u A

Figure DE102019208732A1_0015
The pilot section T ff can be determined as a function of the actual input of the driver u D and the desired input for controlling the vehicle u d . In some embodiments, the pilot section corresponds to an auxiliary input u A that indicates a difference between the desired input for steering the vehicle and the actual input of the driver as follows: T f f = u d - u D = u A
Figure DE102019208732A1_0015

In einigen Ausführungsformen basiert der Rückmeldeanteil Tfb auf dem Fehler zwischen der gewünschten Kontrollinstanz ad und der tatsächlichen Beteiligung des Fahrers am Lenken des Fahrzeugs. Der Feedback-Bereich kann wie folgt bestimmt werden: T f b = K P e c K 1 e c d t

Figure DE102019208732A1_0016
wobei Kp und KI Verstärkungswerte sind.In some embodiments, the feedback component Tfb is based on the error between the desired control entity ad and the actual participation of the driver in steering the vehicle. The feedback area can be determined as follows: T f b = K P e c - K 1 e c d t
Figure DE102019208732A1_0016
where K p and K I are gain values.

6 veranschaulicht ein Verfahren 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 600 ist ein Verfahren zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs. Das Verfahren 600 kann von einem Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, wie beispielsweise der in 2 dargestellten HTOC-Einheit 200. Das Verfahren 600 kann durch einen oder mehrere elektronische Prozessoren implementiert werden. 6 illustrates a process 600 according to an embodiment of the invention. The procedure 600 is a method for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode of a vehicle. The procedure 600 can be performed by a control system according to an embodiment of the invention, such as that in FIG 2 HTOC unit shown 200 , The procedure 600 can be implemented by one or more electronic processors.

Das Verfahren 600 kann in Abhängigkeit vom Empfangen eines Übergangssignals eingeleitet werden, das eine Anforderung zum Übergang zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus anzeigt. Das Übergangssignal 50 kann von einer autonomen Fahrsteuerung des Fahrzeugs ausgegeben werden, beispielsweise als Reaktion auf die autonome Fahrsteuerung, die bestimmt, dass eine oder mehrere Bedingungen vorliegen, die dazu führen, dass autonomes Fahren nicht fortgesetzt werden kann. Das Übergangssignal 50 kann alternativ vom Fahrer 10 stammen und einen Hinweis darauf geben, dass er das manuelle Fahren des Fahrzeugs übernehmen möchte.The procedure 600 can be initiated in response to receiving a transition signal indicating a request to transition between the autonomous driving mode and the manual driving mode. The transition signal 50 may be issued by an autonomous driving control of the vehicle, for example in response to the autonomous driving control that determines that one or more conditions exist that result in autonomous driving not being able to continue. The transition signal 50 can alternatively by the driver 10 come and give an indication that he would like to take over the manual driving of the vehicle.

Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 620 zum Empfangen eines Zustandssignals, das den Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs anzeigt. Das Zustandsignal kann von einem oder mehreren Zustandserfassungsgeräten ausgegeben werden, wie nachfolgend beschrieben.The procedure 600 includes one step 620 for receiving a status signal indicating the status of a driver of the vehicle. The status signal can be output by one or more status detection devices, as described below.

Das Verfahren umfasst einen Schritt 630 zum Bestimmen eines haptischen Feedbacksignals, das eine haptische Rückmeldung anzeigt, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden ist. Das haptische Feedbacksignal wird in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Fahren des Fahrzeugs im manuellen Modus bestimmt. Das haptische Feedbacksignal kann wie oben beschrieben bestimmt werden.The process comprises one step 630 to determine a haptic feedback signal indicating haptic feedback to be applied to a controller of the vehicle. The haptic feedback signal is determined as a function of the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle in manual mode. The haptic feedback signal can be determined as described above.

Das Verfahren umfasst einen Schritt 640 zum Ausgeben des haptischen Feedbacksignals, um eine Anwendung der haptischen Rückmeldung auf eine Steuerung des Fahrzeugs zu bewirken. Das haptische Feedbacksignal kann einem oder mehreren Stellgliedern zur Verfügung gestellt werden, um die haptische Rückmeldung auf die Steuerung des Fahrzeugs anzuwenden. Handelt es sich bei der Steuerung um eine Drehsteuerung, kann die haptische Rückmeldung ein Drehmoment sein, das auf die Drehsteuerung, wie beispielsweise das Lenkrad des Fahrzeugs, aufgebracht wird. Das eine oder die mehreren Stellglieder können beispielsweise ein Motor sein, der dem Lenksystem des Fahrzeugs zugeordnet ist.The process comprises one step 640 for outputting the haptic feedback signal in order to bring about an application of the haptic feedback to a control of the vehicle. The haptic feedback signal can be made available to one or more actuators in order to apply the haptic feedback to the control of the vehicle. If the control is a rotary control, the haptic feedback can be a torque that relates to the rotary control, such as for example, the steering wheel of the vehicle is applied. The one or more actuators can be, for example, an engine that is assigned to the steering system of the vehicle.

Wie bereits erwähnt, kann zur Bestimmung der gewünschten Eingabe 25, die als optimale Eingabesequenz angesehen werden kann, das Fahrer-Automatisierungs-Kooperationssystem zusammen mit der Fahrdynamik modelliert werden. Somit kann ein Modell des Fahrzeugs verwendet werden, um die oben beschriebene gewünschte Eingangsgröße ud 25 zu bestimmen. Ein linearisiertes Fahrradmodell mit 2 Freiheitsgraden (DOF) kann verwendet werden, um das dynamische Verhalten des Fahrzeugs zu approximieren. Es ist zu beachten, dass andere Modelle verwendet werden können und dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind. Unter der Annahme, dass die Längsgeschwindigkeit bei Vx konstant ist, kann die Servolenkung des Fahrzeugs durch den folgenden Zustand beschrieben werden : x ˙ ( t ) = A x ( t ) + B u ( t )

Figure DE102019208732A1_0017
z ( t ) = C x ( t )
Figure DE102019208732A1_0018
wobei: der Zustand x(t) = [νy (t) ω(t) y(t) ψ(t) θsw θ̇sw ]Tνy(t) die Quergeschwindigkeit ist, ω(t) ist die Gierrate, y(t) ist die Seitenverschiebung, ψ(t) ist der Gierwinkel und θsw ist die Winkellage des Lenkrads. Das Lenkmoment T(t) = TD (t) + TA (t) ist die Systemeingabe, TD (t) ist das vom menschlichen Fahrer angewandte Drehmoment und TD (t) ist das vom Automatisierungssystem zugeführte Drehmoment. z(t) = y(t) ist der Ausgang des Systems. A , B und C sind konstante kontinuierliche Zeitmatrizen, die durch: A = [ ( C f + C r ) m V x ( a C f b C r ) m V x V x 0 0 C f i s m 0 ( a C f b C r ) I z V x ( a 2 C f + b 2 C r ) I z V x 0 0 a C f i s I z 0           1           0 0 u 0 0           0           1 0 0 0 0           0           0 0 0 0 1           0           0 0 0 K J B J ] ,
Figure DE102019208732A1_0019
B = [ 0 0 0 0 0 1 J ] T und C = [ 0 0 1 0 0 0 ]
Figure DE102019208732A1_0020
wobei m die Gesamtmasse des Fahrzeugs ist, Cf die vordere Kurvengängigkeit ist, Cr die hintere Kurvengängigkeit ist, m die Fahrzeugmasse ist, a der Abstand vom Schwerpunkt zur Vorderachse ist, b der Abstand vom Schwerpunkt zur Hinterachse ist, Iz das polare Trägheitsmoment ist und das Übersetzungsverhältnis des Lenksystems ist. Vx ist die Längsgeschwindigkeit mit einem konstanten Wert.As mentioned earlier, can help determine the input you want 25 , which can be viewed as the optimal input sequence, the driver-automation cooperation system is modeled together with the driving dynamics. A model of the vehicle can thus be used to determine the desired input variable u d 25 described above. A linearized bicycle model with 2 degrees of freedom (DOF) can be used to approximate the dynamic behavior of the vehicle. Note that other models can be used and that the embodiments of the present invention are not limited in this regard. Assuming that the longitudinal speed at V x is constant, the power steering of the vehicle can be described by the following state: x ˙ ( t ) = A x ( t ) + B u ( t )
Figure DE102019208732A1_0017
z ( t ) = C x ( t )
Figure DE102019208732A1_0018
where: the state x (t) = [ν y (t) ω (t) y (t) ψ (t) θ sw θ ̇sw ] T ν y (t) is the lateral speed, ω (t) is the yaw rate, y (t) is the lateral shift, ψ (t) is the yaw angle and θ sw is the angular position of the steering wheel. The steering torque T (t) = T D (t) + T A (t) is the system input, T D (t) is the torque applied by the human driver and T D (t) is the torque supplied by the automation system. z (t) = y (t) is the output of the system. A, B and C are constant continuous time matrices, which are: A = [ - ( C f + C r ) m V x - ( a C f - b C r ) m V x - V x 0 0 C f i s m 0 - ( a C f - b C r ) I z V x - ( a 2 C f + b 2 C r ) I z V x 0 0 a C f i s I z 0 1 0 0 u 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 - K J - B J ] .
Figure DE102019208732A1_0019
B = [ 0 0 0 0 0 1 J ] T and C = [ 0 0 1 0 0 0 ]
Figure DE102019208732A1_0020
where m is the total mass of the vehicle, C f is the front cornering ability, C r is the rear cornering ability, m is the vehicle mass, a is the distance from the center of gravity to the front axle, b is the distance from the center of gravity to the rear axle, I z is the polar moment of inertia and the gear ratio of the steering system. V x is the longitudinal velocity with a constant value.

Durch weitere Diskretisierung des obigen Zustandsraums mit einer Abtastzeit von Γs durch das Null-Ordnungs-Halteverfahren kann die diskrete Zeitdarstellung des Systemmodells dargestellt werden: x ( k + 1 ) = A d x ( k ) + B d u ( k )

Figure DE102019208732A1_0021
z ( k ) = C d x ( k )
Figure DE102019208732A1_0022
wobei Ad = es , B d = 0 Γ s e A τ d τ B ,
Figure DE102019208732A1_0023
und Cd = C die diskreten Matrizen sind.By further discretizing the above state space with a sampling time of Γ s using the zero order hold method, the discrete time representation of the system model can be represented: x ( k + 1 ) = A d x ( k ) + B d u ( k )
Figure DE102019208732A1_0021
z ( k ) = C d x ( k )
Figure DE102019208732A1_0022
where A d = e s . B d = 0 Γ s e A τ d τ B .
Figure DE102019208732A1_0023
and C d = C are the discrete matrices.

Um eine wirksame Ausführungsform der Erfindung zu demonstrieren, wurden Simulationen durchgeführt. In diesen Simulationen wurde eine Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf konstante 30 km/h eingestellt. Einige der in den Simulationen verwendeten Schlüsselparameter sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, und die wichtigsten Ergebnisse werden im Folgenden beschrieben. Fahrzeugmasse 1360 kg Radstand 2,33 m Stirnfläche des Fahrzeugs 0,32 m2. Luftwiderstandsbeiwert - Kurvengängigkeit Vorderrad 0,275 N/rad Hinterradkurvensteifigkeit 3.79 - Polares Trägheitsmoment 1750 kg-m2 Lenkungsübersetzung 15 - - Längsgeschwindigkeit 30 km/h In order to demonstrate an effective embodiment of the invention, simulations were carried out. In these simulations, a longitudinal speed of the vehicle was set at a constant 30 km / h set. Some of the key parameters used in the simulations are listed in the table below, and the main results are described below. vehicle mass 1360 kg wheelbase 2.33 m Front face of the vehicle 0.32 m 2 . Drag coefficient - Front wheel cornering 0,275 N / rad Rear cornering stiffness 3.79 - Polar moment of inertia 1750 kg-m 2 steering ratio 15 - - longitudinal speed 30 km / h

Nach Erhalt der Übernahmeanfrage verlagert der Fahrer seine Aufmerksamkeit zurück auf die Fahraufgabe, und es wird davon ausgegangen, dass sich die kognitive Arbeitsbelastung und Muskelbereitschaft schnell erholt. So erhöht sich die zulässige Übernahmekontrollbefugnis für den Fahrer (αd) innerhalb von 3 Sekunden von 0 auf 100%, wie in 7 dargestellt, die dies gegen die tatsächliche Kontrollbefugnis α% im Zeitverlauf veranschaulicht.After receiving the takeover request, the driver shifts his attention back to the driving task and it is assumed that the cognitive workload and muscle readiness will recover quickly. The permissible takeover control authorization for the driver (α d ) increases from 0 to 100% within 3 seconds, as in 7 that illustrates this against the actual control authority α% over time.

8 veranschaulicht das haptische Feedback über die Zeit. In 8 ist das Drehmoment (Nm) gegen die Zeit dargestellt. Es ist zu beachten, dass die Ausführungsformen der Erfindung nicht auf das Drehmoment als haptische Rückmeldung beschränkt sind. 8th illustrates haptic feedback over time. In 8th the torque (Nm) is shown against time. It should be noted that the embodiments of the invention are not limited to the torque as haptic feedback.

Während des Übergangsprozesses der Übernahme wird in einigen Ausführungsformen das haptische Rückkopplungsmoment auf das Lenkrad aufgebracht und dynamisch eingestellt, wie in 8 dargestellt, um die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Anteil der Fahrereingabe und der gewünschten Steuerbefugnis zu minimieren. Vorteilhaft ist, dass ein reibungsloser Übergang von der automatischen Steuerung zum manuellen Fahren erfolgt.In some embodiments, during the transition process of the takeover, the haptic feedback torque is applied to the steering wheel and dynamically adjusted, as in FIG 8th shown to minimize the difference between the actual proportion of driver input and the desired tax authority. It is advantageous that there is a smooth transition from automatic control to manual driving.

9 veranschaulicht die Werte von uA und uD während des Übernahmeprozesses. 9 zeigt, dass der Fahrer während der ersten 1,5 Sekunden aufgrund der Arbeitsbelastung und des neuromuskulären Zustands nicht gut auf den Übernahmevorgang vorbereitet ist, so dass das Automatisierungssystem das gesamte Lenkmoment dominiert. Nach Ablauf dieser Zeit legt der Fahrer unter Zuhilfenahme der erzeugten haptischen Rückmeldung allmählich mehr Drehmoment an, und der Beitrag des Systems nimmt entsprechend ab. 9 zeigt auch, dass der Übergabeprozess mit etwa 3s abgeschlossen ist, obwohl die Ausführungsformen der Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt sind. Während des gesamten Übernahmeverfahrens passt der Istwert des vom Fahrer und der Automatisierung eingebrachten Gesamtdrehmoments sehr gut zur erforderlichen Steuereingangssequenz (siehe 9) und zeigt die Machbarkeit und Wirksamkeit der haptischen Übernahmehilfe gemäß den Ausführungsformen der Erfindung an. 9 illustrates the values of u A and u D during the takeover process. 9 shows that the driver is not well prepared for the takeover process during the first 1.5 seconds due to the workload and the neuromuscular state, so that the automation system dominates the entire steering torque. After this time, the driver gradually applies more torque with the help of the haptic feedback generated, and the contribution of the system decreases accordingly. 9 also shows that the handover process is completed in about 3s, although the embodiments of the invention are not limited in this regard. During the entire takeover process, the actual value of the total torque introduced by the driver and the automation fits very well with the required control input sequence (see 9 ) and indicates the feasibility and effectiveness of the haptic takeover aid according to the embodiments of the invention.

10 veranschaulicht ein Fahrzeug 1000 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug sein, das eine Vielzahl von Rädern umfasst. Das Fahrzeug kann eine Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie beispielsweise der vorstehend dargestellten HTOC-Einheit 200, oder ein System mit der Steuerung 200 umfassen. Das System kann Zustandserfassungsmittel, wie beispielsweise eine oder mehrere Zustandserfassungsvorrichtungen, zum Bestimmen eines Zustands eines Fahrers des Fahrzeugs und zum Bereitstellen des Zustandssignals an die HTOC-Einheit 200 in Abhängigkeit davon umfassen. 10 illustrates a vehicle 1000 according to an embodiment of the invention. The vehicle may be a land vehicle that includes a plurality of wheels. The vehicle may be a controller according to an embodiment of the invention, such as the HTOC unit shown above 200 , or a system with the controller 200 include. The system may include condition sensing means, such as one or more condition sensing devices, for determining a condition of a driver of the vehicle and providing the condition signal to the HTOC unit 200 depending on it.

Die Zustandserfassungsvorrichtung kann eine oder mehrere von einer Abbildungsvorrichtung zum Bereitstellen von Bilddaten des Fahrers, eine Temperaturüberwachungsvorrichtung zum Bestimmen einer Temperatur von mindestens einem Teil des Fahrerkörpers, eine Hautleitfähigkeitsmessvorrichtung und eine Elektrokardiogrammmessvorrichtung umfassen. Die Zustandsmessvorrichtung kann so angeordnet sein, dass sie die neuromuskuläre Dynamik eines oder beider Arme des Fahrers bestimmt.The condition detection device may include one or more of an imaging device for providing driver image data, a temperature monitoring device for determining a temperature of at least a portion of the driver's body, a skin conductivity measuring device, and an electrocardiogram measuring device. The condition measuring device can be arranged such that it determines the neuromuscular dynamics of one or both arms of the driver.

11 veranschaulicht eine Steuerung 1100 zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Obwohl eine Steuerung dargestellt ist, ist zu beachten, dass Ausführungsformen der Erfindung aus einer Vielzahl von Steuerungen bestehen können. Die eine oder mehrere Steuerungen 1100 umfassen zusammen mindestens einen elektronischen Prozessor 1110 und einen elektrischen Eingang 11130 zum Empfangen eines Zustandssignals. Die eine oder die mehreren Steuerungen umfassen mindestens eine Speichervorrichtung 1120, die mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor 1110 gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist. Der elektronische Prozessor 1110 ist konfiguriert, um auf die Speichervorrichtung 1120 zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, um das haptische Feedbacksignal zu bestimmen. Die eine oder die mehreren Steuerungen umfassen einen elektrischen Ausgang 1140 zur Ausgabe des haptischen Feedbacksignals. 11 illustrates a controller 1100 for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode according to an embodiment of the invention. Although one controller is illustrated, it should be appreciated that embodiments of the invention can consist of a variety of controllers. The one or more controls 1100 together comprise at least one electronic processor 1110 and an electrical input 11130 for receiving a status signal. The one or more controllers include at least one storage device 1120 that with the at least one electronic processor 1110 is coupled and has instructions stored therein. The electronic processor 1110 is configured to access the storage device 1120 access and execute the instructions stored therein to determine the haptic feedback signal. The one or more controls include an electrical output 1140 to output the haptic feedback signal.

Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form von Hardware, Software oder einer Kombination von Hard- und Software realisiert werden können. Eine solche Software kann in Form eines flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichers, wie beispielsweise einer Speichervorrichtung wie einem ROM, ob löschbar oder wiederbeschreibbar oder nicht, oder in Form eines Speichers, wie beispielsweise RAM, Speicherchips, Vorrichtung oder integrierte Schaltungen, oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie beispielsweise einer CD, DVD, Magnetplatte oder Magnetband, gespeichert werden. Es ist zu beachten, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen maschinenlesbarer Speicher sind, die sich zur Speicherung eines Programms oder von Programmen eignen, die bei ihrer Ausführung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umsetzen. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das einen Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie in einem früheren Anspruch gefordert, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert. Darüber hinaus können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektronisch über jedes Medium übertragen werden, wie beispielsweise ein Kommunikationssignal, das über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung übertragen wird, und Ausführungsformen, die diese entsprechend umfassen.It should be noted that embodiments of the present invention can be implemented in the form of hardware, software or a combination of hardware and software. Such software can be in the form of volatile or non-volatile memory, such as a memory device such as a ROM, whether erasable or rewritable or not, or in the form of memory, such as RAM, memory chips, device or integrated circuits, or on an optical or magnetic readable medium, such as a CD, DVD, magnetic disk or magnetic tape, can be stored. It should be noted that the storage devices and storage media are embodiments of machine readable storage suitable for storing a program or programs that, when implemented, implement embodiments of the present invention. Accordingly, embodiments provide a program that includes code to implement a system or method as claimed in a previous claim and machine readable memory that stores such a program. In addition, embodiments of the present invention may be transmitted electronically via any medium, such as a communication signal transmitted over a wired or wireless connection, and embodiments that include the same.

Alle in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) und/oder alle Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses können in jeder Kombination kombiniert werden, es sei denn, es handelt sich um Kombinationen, bei denen sich mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.All features disclosed in this specification (including all associated claims, abstractions and drawings) and / or all steps of a method or process disclosed in this way can be combined in any combination, unless they are combinations in which at least some of these Exclude features and / or steps from each other.

Jedes in dieser Spezifikation offenbarte Merkmal (einschließlich aller damit verbundenen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel für eine generische Reihe von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen.Any feature disclosed in this specification (including any claims, abstractions, and drawings associated therewith) may be replaced by alternative features that serve the same, equivalent, or similar purpose unless expressly stated otherwise. Unless expressly stated otherwise, each feature disclosed is only an example of a generic set of equivalent or similar features.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Details der vorgenannten Ausführungsformen. Die Erfindung erstreckt sich auf jede neue oder neuartige Kombination der in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) oder auf jede neue oder neuartige Kombination der Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Ansprüche sind nicht nur auf die vorgenannten Ausführungsformen, sondern auch auf alle Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, auszulegen.The invention is not limited to the details of the aforementioned embodiments. The invention extends to any new or novel combination of the features disclosed in this specification (including all associated claims, abstractions and drawings) or to any new or novel combination of the steps of a method or process so disclosed. The claims are to be interpreted not only on the aforementioned embodiments, but also on all embodiments that fall within the scope of the claims.

Claims (14)

Steuersystem (200) zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs (1000), wobei das Steuersystem eine oder mehrere Steuerungen (1100) umfasst, die konfiguriert sind zum: Empfangen (620) eines Zustandssignals (341, 351), das einen Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs (1000) anzeigt; Bestimmen (630) eines haptischen Feedbacksignals (210), das ein haptisches Feedback anzeigt, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs (1000) anzuwenden ist, wobei das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Antreiben des Fahrzeugs (1000) im manuellen Modus bestimmt wird; und Bestimmen eines ersten Teils des haptischen Feedbacksignals (210) in Abhängigkeit vom Zustandssignal und Bestimmen eines zweiten Teils des haptischen Feedbacksignals; und Bestimmen des ersten Teils des haptischen Feedbacksignals als Feedbackkomponente des haptischen Feedbacksignals und des zweiten Teils des haptischen Feedbacksignals als Vorsteuerkomponente (feedforward component) des haptischen Feedbackssignals; und Ausgegeben (640) des haptischen Feedbacksignals (210), um eine Anwendung des haptischen Feedbacks auf eine Steuerung (130) des Fahrzeugs (1000) zu bewirken.A control system (200) for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode of a vehicle (1000), the control system comprising one or more controls (1100) configured to: Receiving (620) a status signal (341, 351) indicative of a status of a driver of the vehicle (1000); Determining (630) a haptic feedback signal (210) indicating haptic feedback to be applied to a controller of the vehicle (1000), the haptic feedback signal depending on the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle (1000) in manual Mode is determined; and Determining a first part of the haptic feedback signal (210) depending on the status signal and determining a second part of the haptic feedback signal; and Determining the first part of the haptic feedback signal as a feedback component of the haptic feedback signal and the second part of the haptic feedback signal as a feedforward component of the haptic feedback signal; and Output (640) the haptic feedback signal (210) to effect application of the haptic feedback to a controller (130) of the vehicle (1000). Steuerungssystem nach Anspruch 1, worin die eine oder die mehreren Steuerungen (1100) zusammen umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor (1160) mit einem elektrischen Eingang (1130) zum Empfangen des Zustandssignals; und mindestens eine Speichervorrichtung (1120), die mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor (1100) gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist; wobei der mindestens eine elektronische Prozessor (1100) konfiguriert ist, um auf die mindestens eine Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, um das haptische Feedbacksignal zu bestimmen. Control system according to Claim 1 wherein the one or more controllers (1100) together comprise: at least one electronic processor (1160) having an electrical input (1130) for receiving the status signal; and at least one memory device (1120) coupled to the at least one electronic processor (1100) and having instructions stored therein; wherein the at least one electronic processor (1100) is configured to access the at least one memory device and execute the instructions stored therein to determine the haptic feedback signal. Steuersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Zustandssignal (341) eine Schätzung eines kognitiven Zustands des Fahrers (10) des Fahrzeugs (1000) anzeigt.Tax system according to Claim 1 or Claim 2 wherein the status signal (341) indicates an estimate of a cognitive status of the driver (10) of the vehicle (1000). Steuersystem eines jeden vorhergehenden Anspruchs, wobei das Zustandssignal (351) eine Schätzung der Muskelbereitschaft des Fahrers (10) des Fahrzeugs (1000) anzeigt, um die Steuerung des Fahrzeugs (1000) im manuellen Fahrmodus zu übernehmen.A control system of any preceding claim, wherein the status signal (351) indicates an estimate of the muscle readiness of the driver (10) of the vehicle (1000) to take control of the vehicle (1000) in manual driving mode. Steuersystem eines jeden vorhergehenden Anspruchs, das angeordnet ist, um das haptische Feedbacksignal (210) zu bestimmen, mit einer Größe, die in Abhängigkeit vom Zustandssignal (341, 351) bestimmt wird, und einer Richtung, die in Abhängigkeit von dem gewünschten Fahrersteuereingang bestimmt wird.A control system of any preceding claim arranged to determine the haptic feedback signal (210) having a magnitude determined in response to the status signal (341, 351) and a direction determined in response to the desired driver control input , Steuersystem eines vorangegangenen Anspruchs, das angeordnet ist, um eine gewünschte Steuerbefugnis zu bestimmen, die dem Fahrer des Fahrzeugs (1000) in Abhängigkeit vom Zustandssignal (341, 351) zugeordnet ist.Control system of a preceding claim, which is arranged to determine a desired control authorization which is assigned to the driver of the vehicle (1000) in dependence on the status signal (341, 351). Steuersystem nach Anspruch 6, das angeordnet ist, um einen Fehler zu bestimmen, der eine Differenz zwischen der gewünschten Steuerbefugnis und einem aktuellen Grad der Steuerbefugnis des Fahrers des Fahrzeugs (1000) anzeigt, und um das haptische Feedbacksignal (210) in Abhängigkeit davon zu bestimmen.Tax system according to Claim 6 arranged to determine an error indicating a difference between the desired control authority and a current degree of control authority of the driver of the vehicle (1000) and to determine the haptic feedback signal (210) in dependence thereon. Das Steuerungssystem nach Anspruch 7, konfiguriert zum: Empfangen eines tatsächlichen Steuereingangssignals (15), das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers (10) des Fahrzeugs (1000) anzeigt; und Bestimmen des aktuellen Grades der Steuerbefugnis in Abhängigkeit von dem gewünschten Steuereingang für das Fahrzeug (1000) und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs (1000).The control system after Claim 7 configured to: receive an actual control input signal (15) indicating an actual control input of the driver (10) of the vehicle (1000); and determining the current degree of tax authority depending on the desired control input for the vehicle (1000) and the actual control input of the driver of the vehicle (1000). Das Steuersystem eines jeden vorangegangenen Anspruchs, konfiguriert zum: Empfangen eines tatsächlichen Steuereingangssignals (15), das einen tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs (1000) anzeigt; Bestimmen einer Steuerdifferenz zwischen dem gewünschten Fahrersteuereingang (25) für das Fahrzeug (1000) und dem tatsächlichen Steuereingang des Fahrers des Fahrzeugs (1000); und Bestimmen des haptischen Feedbacksignals (210) in Abhängigkeit von der Regelungsdifferenz.The control system of any preceding claim configured to: Receiving an actual control input signal (15) indicative of an actual control input of the driver of the vehicle (1000); Determining a control difference between the desired driver control input (25) for the vehicle (1000) and the actual driver control input of the vehicle (1000); and Determining the haptic feedback signal (210) as a function of the control difference. Steuersystem nach Anspruch 9, das konfiguriert ist, um den zweiten Teil des haptischen Feedbacksignals in Abhängigkeit von der Regelungsdifferenz zu bestimmen.Tax system according to Claim 9 , which is configured to determine the second part of the haptic feedback signal as a function of the control difference. Ein System, umfassend: das Steuerungssystem (200) eines vorangegangenen Anspruchs; und Zustandserfassungsmittel zum Bestimmen eines Zustands eines Fahrers des Fahrzeugs (1000) und zum Bereitstellen des Zustandssignals (341, 342) an das Steuersystem in Abhängigkeit davon.A system comprising: the control system (200) of any preceding claim; and State detection means for determining a state of a driver of the vehicle (1000) and for providing the state signal (341, 342) to the control system in dependence thereon. Fahrzeug (1000), umfassend das Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder das System nach Anspruch 11.Vehicle (1000) comprising the control system according to one of the Claims 1 to 10 or the system according to Claim 11 , Verfahren (600) zum Steuern eines Übergangs zwischen einem autonomen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen (620) eines Zustandssignals (341, 351), das einen Zustand eines Fahrers des Fahrzeugs (1000) anzeigt; Bestimmen (630) eines haptischen Feedbacksignals (210), das eine haptische Rückmeldung anzeigt, die auf eine Steuerung des Fahrzeugs (1000) anzuwenden ist, wobei das haptische Feedbacksignal in Abhängigkeit vom Zustandssignal und einem gewünschten Fahrersteuereingang zum Antreiben des Fahrzeugs (1000) im manuellen Modus bestimmt wird; und Bestimmen eines ersten Teils des haptischen Feedbacksignals (210) in Abhängigkeit vom Zustandssignal und Bestimmen eines zweiten Teils des haptischen Feedbacksignals; und Bestimmen des ersten Teils des haptischen Feedback-Signals als eine Feedback-Komponente des haptischen Feedback-Signals und des zweiten Teils des haptischen Feedbackssignals als Vorsteuerkomponente (feedforward component) des haptischen Feedbackssignals; und Ausgeben (640) des haptischen Feedbackssignals, um eine Anwendung der haptischen Feedback auf eine Steuerung (130) des Fahrzeugs (1000) zu bewirken.A method (600) for controlling a transition between an autonomous driving mode and a manual driving mode, the method comprising: receiving (620) a status signal (341, 351) indicating a status of a driver of the vehicle (1000); Determining (630) a haptic feedback signal (210) indicating haptic feedback to be applied to control of the vehicle (1000), the haptic feedback signal depending determined by the status signal and a desired driver control input for driving the vehicle (1000) in manual mode; and determining a first part of the haptic feedback signal (210) in dependence on the status signal and determining a second part of the haptic feedback signal; and determining the first part of the haptic feedback signal as a feedback component of the haptic feedback signal and the second part of the haptic feedback signal as a feedforward component of the haptic feedback signal; and outputting (640) the haptic feedback signal to effect an application of the haptic feedback to a controller (130) of the vehicle (1000). Computersoftware, die, wenn sie ausgeführt wird, zum Ausführen eines Verfahrens nach Anspruch 13 eingerichtet ist; optional wird die Computersoftware auf einem computerlesbaren Medium gespeichert.Computer software that, when executed, is used to perform a method Claim 13 is set up; the computer software is optionally stored on a computer-readable medium.
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