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Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion eines Fahrzeugs. Dies kann insbesondere ein Fahrzeug betreffen, welches zum automatisierten Fahren bis hin zum fahrerlosen Fahren eingerichtet ist.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade gemäß der Definition der BASt entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) gemäß der BASt dem Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Im Kraftfahrzeugbereich entstehen zunehmend Lösungen für eine elektrische Öffnung der Fahrzeugtüren, d.h. für eine elektrische Betätigung eines Fahrzeugtürschlosses. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass keine mechanischen Verbindungen mehr zwischen einem Betätigungselement und dem eigentlichen Fahrzeugtürschloss mehr nötig sind. Durch den Wegfall von mechanischen Elementen wie z.B. Bowdenzügen ergibt sich ein größerer Freiraum in der designerischen Gestaltung der Fahrzeugtüren.
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Bei derartigen Lösungen befindet sich üblicherweise an jeder Fahrzeugtür innen und außen ein elektrisches Betätigungselement, wie z.B. ein Taster, der durch eine Person betätigt werden kann, um eine elektrische Türöffnungsfunktion auszulösen.
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Bei einigen autonomen Fahrzeugen werden für die zu befördernden Personen Bedienmöglichkeiten mittels Touchbildschirmen, eingebaut. In diesen Touchbildschirmen können z.B. ein Ziel der Fahrt, ein Startwunsch der Fahrt oder andere Bedienwünsche für Fahrzeugfunktionen, wie z.B. eine Einstellung der Klimaanlage, eingegeben werden. Es kann dabei auch vorgesehen sein, über einen Touchbildschirm einen etwaigen sofortigen Haltewunsch einzugeben und hierdurch eine automatisierte Haltefunktion, insbesondere eine automatisierte Nothaltefunktion, des Fahrzeugs auszulösen.
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Aus Funktionssicherheitsgründen und Gebrauchssicherheitsgründen ist sollten Haltewunschtaster, die diese Funktion auslösen, zusätzlich in jeder Fahrzeugtür, d.h. an jeder Fahrzeugtürinnenseite, vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass bei Ausfall eines Touchbildschirms der Haltewunsch trotzdem ausgeführt werden kann.
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In diesem Zusammenhang stellt sich nun das Problem, dass in jeder Fahrzeugtür wenigstens zwei Taster untergebracht werden müssen: Ein Taster zum Öffnen der Tür und ein anderer Taster, mit dem Haltewunsch bzw. Nothaltewunsch der autonom gefahrenen Person angezeigt werden kann. Diese beiden sicherheitsrelevanten Schalter müssen auch noch doppelt von jeweiligen Elektroniken ausgewertet und entsprechende Signale weitergeleitet werden, sodass zusätzliche Hardware erforderlich ist.
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Für den Fahrzeuginsassen ergibt sich dabei unter Umständen auch eine Verwechslungsgefahr.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion eines Fahrzeugs anzugeben, das die Nachteile von im Stand der Technik bekannten Lösungen wenigstens teilweise überwindet.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Steuern einer Haltefunktion oder ein Türöffnungsfunktion eines Fahrzeugs.
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Dies betrifft insbesondere ein Fahrzeug, welches zum automatisierten Fahren eingerichtet ist.
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Unter der Haltefunktion ist dabei eine automatisiert ausgeführter Haltevorgang, wie z.B. ein Nothalt, etwa in Form eines sogenannten „Minimal Risk Maneuvers“, zu verstehen.
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Das System umfasst ein Betätigungselement, das ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Betätigung durch einen Fahrzeuginsassen ein Betätigungssignal zu erzeugen.
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Beispielsweise kann das Betätigungselement in Form eines elektrischen Schalters oder Tasters im Bereich einer Fahrzeugtür ausgebildet sein. Es kann z.B. an einer Fahrzeugtürinnenseite des Fahrzeugs angeordnet sein.
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Das Betätigungssignal kann z.B. ein elektrisches Betätigungssignal sein, welches bei Betätigung des Betätigungselements erzeugt wird.
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Außerdem umfasst das System eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, das Betätigungssignal zu empfangen und in Reaktion auf das Empfangen des Betätigungssignals sowie in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wahlweise die Haltefunktion oder Türöffnungsfunktion auszulösen.
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Unter der Fahrgeschwindigkeit ist dabei eine gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verstehen.
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Beispielsweise kann die Steuereinrichtung nach dem Empfangen des Betätigungssignals von dem Betätigungselement in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit ein entsprechendes Steuersignal erzeugen, durch welches die automatisierte Haltefunktion ausgelöst oder gesteuert wird.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Betätigungsfunktionalitäten für eine Haltefunktion und für eine Türöffnungsfunktion in einem einzigen Bedienelement zu integrieren. Beispielsweise kann ein Haltewunschtaster für ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug mit einem bestehenden Türöffnungsschalter zusammen integriert werden. Somit ist nur ein Taster und ggf. nur eine Auswertungslogik für ein durch den Taster erzeugtes Betätigungssignals nötig.
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Die Gefahr einer Verwechslung mehrerer Schalter durch den Fahrzeuginsassen ist auf diese Weise ausgeschlossen.
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Das Zusammenführen beider Funktionen (Haltewunsch und Türöffnungswunsch) in einem Betätigungswunsch macht es nötig, zwischen den beiden Funktionen differenzieren zu können, um die tatsächlich gewünschte Funktion zu erkennen.
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Hierbei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass eine solche Unterscheidung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit getroffen werden kann.
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Die Grundidee besteht insoweit darin, für beide Funktionen einen jeweiligen Fahrgeschwindigkeitsbereich festzulegen, bei der ein Auslösen der betreffenden Funktion sinnvoll ist.
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So kann die Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform eingerichtet sein, bei Fahrgeschwindigkeiten in einem ersten Geschwindigkeitsbereich die Haltefunktion auszulösen und bei Fahrgeschwindigkeiten in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich die Türöffnungsfunktion auszulösen, wobei das Auslösen jeweils in Reaktion auf das Empfangen des Betätigungssignals erfolgt.
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Dabei ist die Steuereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante eingerichtet, nach Empfang des Betätigungssignals die Haltefunktion auszulösen, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als eine Haltewunschgrenzgeschwindigkeit ist und nach Empfang des Betätigungssignals die Türöffnungsfunktion auszulösen, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit ist.
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Mit anderen Worten umfasst bei dieser Variante der erste Geschwindigkeitsbereich Geschwindigkeiten, die größer als die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit sind und der zweite Geschwindigkeitsbereich umfasst Geschwindigkeiten, die kleiner als die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit sind.
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Die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit und die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit liegen dabei gemäß einer Ausführungsform jeweils im Bereich einer langsamen Schrittgeschwindigkeit, d.h. beispielsweise im Bereich von 2 km/h bis 6 km/h, vorzugsweise im Bereich von 3 km/h bis 5 km/h, wie z.B. bei 4 km/h.
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Die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit ist vorzugsweise größer als die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit oder gleich der Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit. Mit anderen Worte kann gemäß einigen Ausführungsformen ein gewisser Abstand zwischen Haltewunschgrenzgeschwindigkeit und Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit vorgesehen sein. In anderen Ausführungsformen können Haltewunschgrenzgeschwindigkeit und Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit wertmäßig gleich sein.
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Entsprechend dem Vorstehenden kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine Funktion des Betätigungselements als Türöffnungstaster freigegeben ist, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder wenn es sich im langsamen Schritttempo bewegt (z.B. bei Fahrgeschwindigkeiten < 4 km/h). Unter solchen Umständen erscheint ein Türöffnungswunsch auch sinnvoll.
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Demgegenüber kann eine Funktion des Betätigungselements als Haltewunschtaster freigegeben sein, wenn sich das Fahrzeug mit einer nennenswerten Fahrgeschwindigkeit (z.B. > 4 km/h) bewegt, sodass ein Haltewunsch sinnvoll sein kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Steuereinrichtung eingerichtet ist, nachdem eine erste Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit (z.B. 3 km/h) von höheren Fahrgeschwindigkeiten kommend unterschritten wurde und solange danach eine erste Haltewunschgrenzgeschwindigkeit (z.B. 4 km/h), die größer als die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit ist, nicht (wieder) überschritten wird, in Reaktion auf das Betätigungssignal die Türöffnungsfunktion auszulösen.
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Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, in Reaktion auf das Betätigungssignal die Haltefunktion auszulösen, nachdem die erste Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit von höheren Fahrgeschwindigkeiten kommend unterschritten wurde und sodann die erste Haltewunschgrenzgeschwindigkeit (wieder) überschritten wurde.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, nachdem eine zweite Haltewunschgrenzgeschwindigkeit (z.B. 5 km/h) von niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten kommend überschritten wurde und solange danach eine zweite Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit (z.B. 4 km/h), die niedriger als die zweite Haltewunschgrenzgeschwindigkeit ist, nicht (wieder) unterschritten wird, in Reaktion auf das Betätigungssignal die Haltefunktion auszulösen.
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Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, in Reaktion auf das Betätigungssignal die Türöffnungsfunktion auszulösen, nachdem die zweite Haltewunschgrenzgeschwindigkeit von niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten kommend überschritten wurde und sodann die zweite Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit (wieder) unterschritten wurde.
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Gemäß einigen Ausführungsformen kann dabei die zweite Haltewunschgrenzgeschwindigkeit größer als die erste Haltewunschgrenzgeschwindigkeit sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit größer als die erste Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit sein.
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Bei anderen Ausführungsformen kann die die erste Haltewunschgrenzgeschwindigkeit gleich der zweiten Haltewunschgrenzgeschwindigkeit sein und/oder die erste Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit kann gleich der zweiten Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit sein.
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Mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten kann die Funktionsbelegung des Betätigungselements demnach mit einer Hysterese versehen werden. Dies kann dazu dienen, eine Funktionsstabilität sicherzustellen, indem z.B. verhindert wird, dass während einer Betätigung des Betätigungselements eine bestimmte Geschwindigkeitsgrenze immer wieder unter- und überschritten wird und dabei die Funktionsbelegung des Betätigungselements schnell zwischen Haltewunsch und Türöffnung hin- und her wechselt. Durch die Hysterese kann somit vermieden werden, dass die Funktionsbelegung des Betätigungselements in der Wahrnehmung des Fahrzeuginsassen zeitweise undefiniert ist.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Steuereinrichtung eine verteilte Steuereinrichtung sein kann, d.h. dass sie z.B. mehrere Steuergeräte umfassen bzw. funktional auf mehrere Steuergeräte verteilt sein kann.
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Dabei können vorzugsweise solche Steuergeräte und ggf. weitere Komponenten (wie z.B. ein Datenbussystem) verwendet werden, die ohnehin in dem Fahrzeug vorhanden sind. Somit müssen u. U. - insbesondere wenn ein Türöffnungstaster in der Fahrzeugtür bereits vorhanden ist - keine dedizierten Hardwarekomponenten hinzugefügt werden, um ein erfindungsgemäßes System zu realisieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Steuereinrichtung insbesondere ein in einer Fahrzeugtür des Fahrzeugs angeordnetes Türsteuergerät (nachfolgend auch als „Tür-SG“ abgekürzt). Dabei ist das Türsteuergerät eingerichtet, einen Betätigungszustand des Betätigungselements auszuwerten.
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Beispielsweise kann das Türsteuergerät eingerichtet sein, das Betätigungssignal des Betätigungselements zu empfangen und anhand des Betätigungssignals einen Betätigungszustand zu bestimmten. Dieser Betätigungszustand kann sodann ggf. weiteren Komponenten der Steuereinrichtung, wie z.B. einem Karosseriesteuergerät und/oder einem Steuergerät für automatisiertes Fahren, zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt werden.
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Außerdem kann das Türsteuergerät beispielsweise zum Steuern eines Schließmechanismus für die Fahrzeugtür und/oder für ein in der Fahrzeugtür angeordnetes Fahrzeugfenster eingerichtet sein.
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Alternativ oder zusätzlich zu einem Türsteuergerät kann die Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform ein Karosseriesteuergerät (nachfolgend auch als „Kar.-SG“ abgekürzt) umfassen. Dabei kann das Karosseriesteuergerät z.B. im Bereich eines Fahrer-Fußraums in dem Fahrzeug angeordnet sein. Ein derartiges Karosseriesteuergerät kann z.B. allgemein zum Steuern von Lichtfunktionen, Fensterheberfunktionen, Zentralverriegelungsfunktionen und dergleichen eingerichtet sein.
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Das Karosseriesteuergerät ist bevorzugt eingerichtet, Informationen betreffend einen Betätigungszustand des Betätigungselements (z.B. von dem Türsteuergerät) zu empfangen.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann das Karosseriesteuergerät ferner eingerichtet sein, den Betätigungszustand weiter zu verarbeiten, z.B. um zu bestimmen, ob die Türöffnungsfunktion oder die Haltefunktion ausgeführt werden soll. Alternativ kann das Karosseriesteuergerät eingerichtet sein, den Betätigungszustand an eine weitere Komponente der Steuereinrichtung, wie z.B. an ein Steuergerät für autonomes Fahren, weiterzuleiten.
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Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, dass die Steuereinrichtung ein Steuergerät für automatisiertes Fahren (nachfolgend auch als „AF-Steuergerät“ oder „AF-SG“ bezeichnet) umfassen kann. Ein derartiges Steuergerät kann z.B. einen Prozessor und eine Speichereinrichtung umfassen, die eingerichtet sind, autonome Fahrfunktionen des Fahrzeugs zu steuern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das AF-Steuergerät eingerichtet, Informationen betreffend einen Betätigungszustand des Betätigungselements (z.B. von einem Türsteuergerät und/oder von einem Karosseriesteuergerät und/oder über ein Datenbussystem des Fahrzeugs) zu empfangen.
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Das AF-Steuergerät kann gemäß einer Variante ferner ausgebildet sein, die empfangenen Informationen weiter zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Türöffnungsfunktion oder die Haltefunktion ausgeführt werden soll.
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Alternativ kann z.B. vorgesehen sein, dass das AF-Steuergerät von anderen Komponenten der Steuereinrichtung, wie z.B. von dem Karosseriesteuergerät, ggf. bereits ein fertiges Auslösesignal für die die Haltefunktion erhält, wenn die Voraussetzungen hierfür gegeben sind. In diesem Fall kann die entsprechende Auswertung der Informationen bezüglich des Betätigungszustands unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit z.B. bereits mittels des Karosseriesteuergeräts erfolgt sein.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Systems gemäß dem ersten Erfindungsaspekt.
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Ein Schritt des Verfahrens ist Empfangen des Betätigungssignals mittels der Steuereinrichtung.
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Ein weiterer Schritt ist das Bestimmen (i.S.v. Feststellen), mittels der Steuereinrichtung, ob die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in einem ersten Geschwindigkeitsbereich oder in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich liegt.
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In einem weiteren Schritt wird mittels der Steuereinrichtung (in Reaktion auf das Empfangen des Betätigungssignals und ggf. in Abhängigkeit von weiteren Bedingungen, die z.B. eine Betätigungsdauer betreffen, wie weiter unten genauer ausgeführt wird) die Haltefunktion ausgelöst, falls die Fahrgeschwindigkeit in dem ersten Geschwindigkeitsbereich liegt.
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Alternativ wird (in Reaktion auf das Empfangen des Betätigungssignals und ggf. in Abhängigkeit von weiteren Bedingungen) die Türöffnungsfunktion ausgelöst, falls die Fahrgeschwindigkeit in dem zweiten Geschwindigkeitsbereich liegt.
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Dabei kann gemäß einer Weiterbildung ferner vorgesehen sein, dass das Auslösen der Haltefunktion und/oder der Türöffnungsfunktion in Abhängigkeit von einer Betätigungsdauer der Betätigung des Betätigungselements erfolgt.
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Dadurch kann - insbesondere für die Haltefunktion - ein zusätzliches Auslösekriterium vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Haltefunktion nur im Fall eines sogenannten Langdrucks, d.h. wenn eine erfasste Betätigungsdauer des Betätigungselements einen vorbestimmten Betätigungsdauergrenzwert überschreitet, ausgelöst werden kann.
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Im Einklang damit kann das Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die folgenden mittels der Steuereinrichtung ausgeführten Schritte umfasst: Bestimmen, ob eine Betätigungsdauer der Betätigung des Betätigungselements größer als ein Betätigungsdauergrenzwert (optional auch gleich dem Betätigungsgrenzwert) ist; und (in Reaktion auf das Empfangen des Betätigungssignals und optional in Abhängigkeit von weiteren Bedingungen) Auslösen der Haltefunktion, falls die Fahrgeschwindigkeit in dem ersten Geschwindigkeitsbereich liegt und die Betätigungsdauer größer als der Betätigungsdauergrenzwert (optional auch gleich dem Betätigungsdauergrenzwert) ist.
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Der Betätigungsdauergrenzwert kann dabei z.B. im Bereich von 600 bis 900 ms, bevorzugt im Bereich von 700 ms bis 800 ms liegen und beispielsweise 750 ms betragen. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Betätigungsdauergrenzwert variabel einstellbar ist, z.B. in einem Bereich zwischen 0 und 3 s.
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Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen System nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Systems.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
- 1 schematisch und beispielhaft ein System zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion;
- 2 schematisch und beispielhaft ein System zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion;
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion; und
- 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion.
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1 zeigt schematisch und beispielhaft ein System 10 zum selektiven Steuern einer Haltefunktion oder einer Türöffnungsfunktion eines Fahrzeugs 1.
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Das System umfasst ein Betätigungselement 100, das beispielsweise als ein elektrischer Taster ausgebildet sein kann. Außerdem umfasst das System eine Steuereinrichtung 101, die mit dem Betätigungselement 100 kommunikativ verbunden ist.
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Die Steuereinrichtung 101 kann z. B. einen oder mehrere Prozessoren und ggf. damit verbundene Speichereinrichtungen umfassen. Dabei kann die Steuereinrichtung 101 grundsätzlich auch eine verteilte Steuereinrichtung 101 sein, die z.B. mehrere Steuergeräte umfasst, wie nachfolgend mit Bezug auf 2 erläutert wird.
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2 zeigt eine beispielhafte und schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems 10, welches in einem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Das Fahrzeug 1 ist ein einer Draufsicht gezeigt. Dabei ist das Betätigungselement 100 an einer Fahrzeugtürinnenseite angeordnet. Hier ist exemplarisch nur ein Betätigungselement 100 gezeigt. Es versteht sich aber, dass an weiteren Fahrzeugtüren, insbesondere an jeder Fahrzeugtür, ebenfalls derartige Betätigungselemente vorgesehen sein können.
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Auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist das Betätigungselement 100 kommunikativ mit einer Steuereinrichtung 101 verbunden. Dabei umfasst die Steuereinrichtung 101 ein Türsteuergerät 1011, ein Karosseriesteuergerät 1012 und ein Steuergerät für automatisiertes Fahren (AF-Steuergerät) 1013. Die genannten Steuergeräte 1011, 1012, 1013 sowie das Bedienelement 100 sind, beispielsweise über ein Datenbussystem des Fahrzeugs 1, kommunikativ miteinander verbunden.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise des Systems 10 gemäß den 1 und 2 erläutert, wobei sogleich auch auf die in den 3 und 4 schematisch veranschaulichten Verfahrensschritte 21, 22, 23, 24a, 24b, 25 Bezug genommen wird.
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Dabei zeigt 3 einen beispielhaften und schematischen Verfahrensablauf gemäß einer Ausführungsform, und 4 veranschaulicht eine Weiterbildung des Verfahrensablaufs gemäß 3 mit optionalen zusätzlichen Verfahrensschritten.
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Zunächst empfängt die Steuereinrichtung 101 in einem in den 3 und 4 veranschaulichten Schritt 21 in Folge der Betätigung des Betätigungselements 100 durch einen Fahrzeuginsassen ein Betätigungssignal.
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Bezogen das Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann z.B. das Türsteuergerät 1011 das Betätigungssignal empfangen. Dabei ist das Türsteuergerät bevorzugt eingerichtet, anhand des Betätigungssignals einen logischen Betätigungszustand (z.B. „1“ für Betätigung, d.h. der Türtaster 100 wird gedrückt, oder „0“ für keine Betätigung) zu erzeugen. Eine erste logische Auswertung des Betätigungssignals kann demnach also direkt in der Fahrzeugtür ausgeführt werden.
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Dies ist jeweils in der linken Spalte der nachfolgend eingeblendeten Tabellen 1 und 2 verdeutlicht, welche beispielhaft zwei alternative Verarbeitungsabläufe für logische Zustände im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Beteiligung des Türsteuergeräts (Tür-SG)
1011, des Karosseriesteuergeräts (Kar.-SG)
1012 und des Steuergeräts für automatisiertes Fahren (AF-SG)
1013 veranschaulichen.
Tabelle 1: Zustandsverarbeitung durch Tür-SG, Kar.-SG und AF-SG
| Tür-SG sendet Zust. Türtaster (1 = gedrückt) | Kar.-SG erzeugt Zust. Langdruck | Kar.-SG hat Zust. V-Schwelle (V > 4 km/h) | Kar.-SG erzeugt Zust. Nothalt | AF-SG führt Nothalt durch |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 (< x Sek.) | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 (> x Sek.) | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 (< x Sek.) | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 (> x Sek.) | 1 | 1 | 1 | Nothalt |
Tabelle 2: Zustandsverarbeitung durch Tür-SG und AF-SG
| Tür-SG sendet Zust. Türtaster (1 = gedrückt) | AF-SG erzeugt Zust. Langdruck | AF-SG hat Zust. V-Schwelle (V > 4 km/h) | AF-SG erzeugt Zust. Nothalt | AF-SG führt Nothalt durch |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 (< x Sek.) | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 (> x Sek.) | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 (< x Sek.) | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 (> x Sek.) | 1 | 1 | 1 | Nothalt |
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Der durch das Türsteuergerät 1011 erzeugte logische Betätigungszustand des Betätigungselements 100 kann sodann weiteren Komponenten der Steuereinrichtung 101, wie z.B. dem Karosseriesteuergerät 1012 (vgl. Tabelle 1) und/oder direkt dem AF-Steuergerät 1013 (vgl. Tabelle 2), zur Weiterverarbeitung bereitgestellt werden.
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In einem weiteren in den 3 und 4 schematisch veranschaulichten Schritt 22 wird durch die Steuereinrichtung 101 bestimmt, ob die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 in einem ersten Geschwindigkeitsbereich oder in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich liegt.
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Beispielsweise kann der erste Geschwindigkeitsbereich Geschwindigkeiten (insbesondere alle Geschwindigkeiten) umfassen, die größer als eine vorbestimmte Haltewunschgrenzgeschwindigkeit sind, und der zweite Geschwindigkeitsbereich kann Geschwindigkeiten (insbesondere alle Geschwindigkeiten) umfassen, die kleiner als eine vorbestimmte Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit sind.
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Dabei liegen die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit und die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit bevorzugt jeweils im Bereich einer Schrittgeschwindigkeit, insbesondere einer langsamen Schrittgeschwindigkeit.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit gleich der Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit und beträgt 4 km/h.
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In anderen Ausführungsformen kann die Haltewunschgrenzgeschwindigkeit größer als die Türöffnungsgrenzgeschwindigkeit.
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Ferner kann optional auch eine Hysterese implementiert sein in dem Sinne, dass der relevante Haltewunschgrenzwert bzw. Türöffnungsgrenzwert von der Vergangenheit abhängt, insbesondere davon, man sich dem betreffenden Grenzwert von höheren oder niedrigen Fahrgeschwindigkeiten kommend nähert. Diese Varianten wurden weiter oben bereits erläutert.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird aber von einem einzigen, festen Geschwindigkeitsgrenzwert bei 4 km/h ausgegangen.
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In den Tabellen 1 und 2 wird dieser vorbestimmte Geschwindigkeitswert 4 km/h als „V-Schwelle“ in Bezug genommen. In der dritten Tabellenspalte ist dort jeweils das Ergebnis der Auswertung hinsichtlich der Fahrgeschwindigkeit (Schritt 22) gezeigt: Wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als 4 km/h ist, wird durch das Karosserie-SG 1012 (vgl. Tabelle 1) bzw. alternativ durch das AF-SG 1013 (vgl. Tabelle 2) ein logischer Zustand „1“ erzeugt; andernfalls wird ein logischer Zustand „0“ erzeugt.
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Falls die Auswertung im Schritt 22 ergibt, dass die Fahrgeschwindigkeit nicht größer als 4 km/h ist, wird durch die Steuereinrichtung 101 die Türöffnungsfunktion ausgelöst (vgl. Schritt 24b in den 3 und 4). Dann wird die Fahrzeugtür elektrisch entsperrt, sodass sie sich auf mechanischen Druck hin öffnen lässt.
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Zur Information des Fahrzeuginsassen kann dabei optional eine entsprechende Check-Control-Meldung (CCM) inklusive eines Gongs ausgelöst werden.
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Falls die Auswertung im Schritt 22 jedoch ergeben hat, dass die Fahrgeschwindigkeit größer als 4 km/h ist, wird durch die Steuereinrichtung 101 die Haltefunktion ausgelöst (Schritt 24a in den 3 und 4).
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Wie in 4 veranschaulicht, kann dabei dem Auslösen (Schritt 24a) der Haltefunktion optional ein zusätzlicher Schritt 23 vorgeschaltet sein, in welchem durch die Steuereinrichtung 101 bestimmt wird, ob eine Betätigungsdauer der Betätigung des Betätigungselements 101 größer als ein vorbestimmter Betätigungsdauergrenzwert (im Folgenden auch als „Langdruckzeit“ bezeichnet) ist.
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Falls die Auswertung im Schritt 23 ergibt, dass die Betätigungsdauer kürzer als die Langdruckzeit ist, endet das Verfahren an dieser Stelle (vgl. Schritt 25 in 4), d.h. ein Auslösen der Haltefunktion (Schritt 24a) erfolgt in diesem Fall nicht.
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Ein solcher Zwischenschritt 23 ist auch bei der beispielhaften logischen Zustandsverarbeitung gemäß den Tabellen 1 und 2 vorgesehen (s. dort jeweils die Spalten 1 und 2).
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Der Betätigungsdauergrenzwert, der einen Langdruck definiert, kann z.B. 750 ms betragen. Damit ist gemeint, dass ein Langdruck vorliegt, wenn das Bedienelement wird bis zum Schaltpunkt gedrückt, für mindestens 750 ms (Langdruckzeit) gedrückt gehalten und danach losgelassen oder weiter gehalten wird.
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Das Auslösen der Haltefunktion gemäß Schritt 24a passiert dabei vorzugsweise nach dem Verstreichen der Langdruckzeit und wird nicht etwa erst durch das Loslassen des Betätigungselements 101 getriggert.
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Es kann dabei gemäß einer Ausführungsvariante auch vorgesehen sein, dass der Betätigungsdauergrenzwert durch eine entsprechende Systemkonfiguration variabel einstellbar ist, z.B. im Bereich von 0 bis 3s.
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Es kann optional ferner vorgesehen sein, dass im Falle eines Langdrucks eine zusätzliche Anzeige über im Fahrzeug vorhandenen Anzeigemitteln, wie z.B. Touchscreens (Tablets) erfolgt, um den Betätigungsvorgang und seine Folgen für den Fahrzeuginsassen zu plausibilisieren. Dabei erfolgt die Anzeige bevorzugt nur bei Fahrgeschwindigkeiten größer als 4 km/h, d.h. wenn auch die auf die Fahrgeschwindigkeit bezogene Bedingung für das Auslösen der Haltefunktion erfüllt ist.
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In den Tabellen 1 und 2 ist der Betätigungsdauergrenzwert exemplarisch als „x Sek.“ angegeben. Dabei kann die Information, ob die Betätigungsdauer größer (ggf. auch größer gleich) oder kleiner (ggf. auch kleiner gleich) dem Wert von „x Sek.“ ist, d.h. ob ein Langdruck ausgeführt wurde oder nicht, z.B. als zusätzliche Angabe in dem logischen Zustand, der von dem Tür-SG 1011 an das Karosserie-SG 1012 bzw. an das AF-SG 1013 übergeben wird, enthalten sein.
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Das Karosserie-SG 1012 bzw. das AF-SG 1013 empfangen oder erzeugen sodann einen entsprechenden logischen Zustand („1“, falls Langdruck und „0“, falls kein Langdruck), wie jeweils in der zweiten Spalte der Tabellen 1 und 2 veranschaulicht.
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Zum Auslösen der Haltefunktion erzeugt das Karosserie-SG 1012 bzw. das AF-SG 1013 einen entsprechenden logischen Zustand „1“ (z.B. ein Nothaltezustand). Dies ist jeweils in der vierten Spalte der Tabellen 1 und 2 gezeigt, in der eine „1“ eingetragen ist, falls die Bedingungen hinsichtlich Langdruck und Fahrgeschwindigkeit erfüllt sind und eine „0“, falls dies nicht der Fall ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Tabelle 1 führt das Karosserie-SG 1012 auf der Grundlage des von dem Tür-SG 1011 bereitgestellten logischen Betätigungszustands die vorstehend beschriebenen weiteren Verfahrensschritte 22, 23 und 24a bzw. 24b aus.
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Dabei umfasst der Schritt 24a beispielsweise das Erzeugen eines Nothaltezustands (Zustand „1“ in der vierten Spalte der Tabelle 1), welcher sodann von dem AF-SG 1013 empfangen wird. Das AF-SG setzt sodann die Haltefunktion um, wie in der fünften Spalte der Tabelle 1 angedeutet („Nothalt“).
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Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Tabelle 2 ist demgegenüber das AF-SG 1013 eingerichtet, auf der Grundlage des von dem Tür-SG 1011 (optional über das Karosserie-SG 1012) bereitgestellten Betätigungszustands die Schritte 22, 23 und 24a selbst auszuführen und sodann ggf. einen automatisierten Nothalt des Fahrzeugs 1 zu steuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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