-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur zentralen Funktionssteuerung in einem Kraftfahrzeug sowie ein Funktionssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Funktionssteuerungssystem.
-
In bekannten Kraftfahrzeugen sind Funktionen, wie beispielsweise Fahrerassistenzfunktionen, Komfortfunktionen oder Multimediafunktionen, dezentral realisiert, werden also jeweils von unterschiedlichen Steuergeräten ausgeführt. Dies gilt insbesondere für Funktionen, die Nutzereingaben erfordern oder anhand von Benutzereingabe verändert oder angepasst werden können. Dabei kann es vorkommen, dass ein und dieselbe Benutzereingabe von verschiedenen Funktionen verarbeitet wird. Beispielsweise kann eine Betätigung eines entsprechenden Tasters sowohl die Soll-Geschwindigkeit einer Geschwindigkeitsregelfunktion um einen bestimmten Wert erhöhen als auch eine Maximalgeschwindigkeit bei einer Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion erhöhen. Als weiteres Beispiel kann die Erhöhung der Soll-Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelfunktion von derselben Nutzereingabe ausgelöst werden wie die Erhöhung der Lautstärke einer Multimediawiedergabe.
-
Durch die dezentrale Realisierung müssen die entsprechenden Aufgaben zur Steuerung der Funktionen auf verschiedenen Funktionssteuergeräten unabhängig voneinander verarbeitet werden. Dies hat zur Folge, dass die Programmierung eines jeden betroffenen Funktionssteuergeräts angepasst werden muss, wenn die Wirkung einer bestimmten Bedienhandlung durch den Benutzer verändert werden soll. Soll beispielsweise das Geschwindigkeitsinkrement beim Betätigen der entsprechenden Taste auf einen anderen Wert gesetzt werden, so müssen dazu die zugehörigen Funktionssteuergeräte für die Geschwindigkeitsregelfunktion und die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion und so weiter einzeln angepasst werden.
-
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Funktionssteuerung in einem Kraftfahrzeug anzugeben, durch das ein Aufwand zur Anpassung von unterschiedlichen Funktionen, die auf eine gemeinsame Benutzereingabe zurückgreifen, reduziert wird.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, ein basierend auf einer Benutzereingabe erzeugtes Eingabesignal mittels eines zentralen Steuergeräts zur Erzeugung verschiedener Steuersignale für die verschiedenen Funktionen zu verarbeiten und die Steuersignale dann zum Ausführen der Funktionen an die Funktionssteuergeräte zu übermitteln.
-
Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Verfahren zur zentralen Funktionssteuerung in einem Kraftfahrzeug angegeben. Dazu wird mittels einer Bedienschnittstelle des Kraftfahrzeugs eine Benutzereingabe erfasst und abhängig von der Benutzereingabe wird, insbesondere mittels der Bedienschnittstelle, ein Eingabesignal erzeugt und an ein zentrales Steuergerät des Kraftfahrzeugs übermittelt. Mittels des zentralen Steuergeräts werden abhängig von dem Eingabesignal ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal erzeugt. Das erste Steuersignal wird von dem zentralen Steuergerät an ein erstes Funktionssteuergerät des Kraftfahrzeugs übermittelt, und das zweite Steuersignal wird von dem zentralen Steuergerät an ein zweites Funktionssteuergerät des Kraftfahrzeugs übermittelt. Das erste Funktionssteuergerät führt eine erste Funktion abhängig von dem ersten Steuersignal aus und das zweite Funktionssteuergerät führt eine zweite Funktion abhängig von dem zweiten Steuersignal aus.
-
Die Bedienschnittstelle kann dabei insbesondere ein Bedienelement oder Eingabeelement enthalten und die Benutzereingabe kann als Betätigung des Bedienelements oder Eingabeelements erfasst werden.
-
Wie beschrieben dient das zentrale Steuergerät zum Erzeugen der Steuersignale für unterschiedliche Funktionssteuergeräte. In diesem Sinne kann das Steuergerät als zentrales Steuergerät angesehen werden.
-
Unter einem Steuergerät kann hier und im Folgenden ein speziell für den Automobilbereich entwickeltes oder angepasstes eingebettetes Rechensystem verstanden werden, also ein Steuergerät im engeren Sinne. Ein Steuergerät kann aber auch als sonstige elektronische Rechen- oder Prozessoreinheit ausgestaltet sein.
-
Das erste und das zweite Steuersignal können insbesondere unterschiedliche Informationen beinhalten. Beispielsweise können das erste und das zweite Steuersignal Informationen beinhalten, die beschreiben oder kodieren, wie das erste Funktionssteuergerät die erste Funktion auszuführen hat beziehungsweise wie das zweite Funktionssteuergerät die zweite Funktion auszuführen hat. Insbesondere geht der jeweilige Inhalt der Steuersignale über die bloße Information, dass die Benutzereingabe erfasst wurde, hinaus.
-
Durch die beschriebene zentralisierte Verarbeitung des Eingabesignals mittels des zentralen Steuergeräts und der Verteilung der Steuersignale durch das zentrale Steuergerät an die Funktionssteuergeräte wird der Grad an Dezentralisierung bei der Funktionssteuerung in dem Kraftfahrzeug reduziert. Dies hat zur Folge, dass die Funktionssteuergeräte bei Änderungen betreffend die Wirkung der Benutzereingabe für die erste und die zweite Funktion nicht notwendigerweise angepasst oder umprogrammiert werden müssen. Vielmehr muss in einem solchem Fall lediglich das zentrale Steuergerät angepasst oder umprogrammiert werden, so dass dieses die Steuersignale abhängig von dem Eingabesignal in einer angepassten Weise erzeugt. Die Funktionssteuergeräte erhalten dann die entsprechend angepassten Steuersignale und können die entsprechenden Funktionen ohne Anpassung ihrerseits ausführen. Dadurch wird der gesamte Aufwand bei der Veränderung der Wirkung der Benutzereingabe reduziert. Infolgedessen wird auch ein Zeit- und Kostenaufwand für die Anpassung verringert, da nur noch ein Steuergerät, nämlich das zentrale Steuergerät, angepasst werden muss.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept beinhaltet das erste Steuersignal eine erste Information betreffend einen ersten Funktionsparameter der ersten Funktion. Das zweite Steuersignal beinhaltet eine zweite Information betreffend einen zweiten Funktionsparameter der zweiten Funktion.
-
Die Funktionsparameter beziehungsweise die Informationen betreffend die Funktionsparameter können dabei insbesondere unterschiedlich voneinander sein. Das erste Funktionssteuergerät führt insbesondere die erste Funktion abhängig von einem Wert des ersten Funktionsparameters aus und das zweite Funktionssteuergerät führt die zweite Funktion abhängig von einem Wert des zweiten Funktionsparameters aus.
-
Je nach Ausgestaltung der Funktionen können die Funktionsparameter unterschiedlicher Art sein. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Funktionsparameter um eine Soll-Geschwindigkeit für eine Geschwindigkeitsregelfunktion, auch als Tempomat bezeichnet, handeln und bei dem zweiten Funktionsparameter um eine Soll-Geschwindigkeit für eine adaptive Geschwindigkeitsregelfunktion, ACC (englisch: „Adaptive Cruise Control“). In einem anderen Beispiel kann es sich bei dem ersten Funktionsparameter um die Soll-Geschwindigkeit für die Geschwindigkeitsregelfunktion oder die adaptive Geschwindigkeitsregelfunktion handeln und bei dem zweiten Funktionsparameter um eine Maximalgeschwindigkeit einer Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion. In einem weiteren Beispiel kann es sich bei dem ersten Funktionsparameter um eine der genannten Soll-Geschwindigkeiten oder um die maximale Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion handeln und bei dem zweiten Funktionsparameter um eine Lautstärke einer Multimediawiedergabe gemäß einer Multimediafunktion. Diese Beispiele sind rein exemplarisch zu verstehen und beschränken das verbesserte Konzept nicht.
-
In solchen Ausführungsformen wird also mittels des zentralen Steuergeräts das Eingabesignal verarbeitet, um die Information betreffend den ersten beziehungsweise den zweiten Funktionsparameter zu erzeugen. Diese Vorverarbeitung muss dementsprechend nicht mehr durch die Funktionssteuergeräte selbst durchgeführt werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die erste Information einen ersten Steuerbefehl zur Änderung des ersten Funktionsparameters und die zweite Information enthält einen zweiten Steuerbefehl zur Änderung des zweiten Funktionsparameters.
-
Insbesondere kann dadurch die erforderliche Veränderung des Funktionsparameters bereits durch das zentrale Steuergerät basierend auf dem Eingabesignal ermittelt werden, so dass lediglich auf dem zentralen Steuergerät, nicht aber auf den Funktionssteuergeräten, hinterlegt oder programmiert sein muss, welche Auswirkung ein entsprechendes Eingabesignal oder die zugehörige Benutzereingabe auf die Veränderung des jeweiligen Werts des Funktionsparameters hat.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des ersten Funktionssteuergeräts ein Wert des ersten Funktionsparameters abhängig von dem ersten Steuersignal beziehungsweise abhängig von der ersten Information oder dem ersten Steuerbefehl, verändert, um die erste Funktion abhängig von dem ersten Steuersignal auszuführen. Mittels des zweiten Funktionssteuergeräts wird ein Wert des zweiten Funktionsparameters abhängig von dem zweiten Steuersignal, insbesondere von der zweiten Information oder dem zweiten Steuerbefehl, verändert, um die zweite Funktion abhängig von dem zweiten Steuersignal auszuführen.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Funktion als erste Fahrerassistenzfunktion ausgestaltet beziehungsweise beinhaltet eine erste Fahrerassistenzfunktion, insbesondere eine erste Funktion zur Längssteuerung und/oder zur Quersteuerung des Kraftfahrzeugs. Die zweite Funktion beinhaltet eine zweite Fahrerassistenzfunktion oder ist als zweite Fahrerassistenzfunktion ausgestaltet, insbesondere als zweite Funktion zur Längssteuerung und/oder zur Quersteuerung des Kraftfahrzeugs. Die erste und die zweite Fahrerassistenzfunktion unterscheiden sich dabei voneinander.
-
Als Fahrerassistenzfunktion kann dabei insbesondere eine Funktion verstanden werden, die einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bei einer teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrt des Kraftfahrzeugs unterstützt. Insbesondere kann die Fahrerassistenzfunktion zur Implementierung eines teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs nach einer Stufen 1 bis 4 gemäß der Klassifizierung SAE J3016 in der Version vom Juni 2018 dienen.
-
Eine Fahrerassistenzfunktion kann dabei beispielsweise einen Notbremsfunktion, eine Funktion zum Abstellen des Kraftfahrzeugs in einer sicheren Position, eine Geschwindigkeitsregelfunktion, eine adaptive Geschwindigkeitsregelfunktion, eine Spurhaltefunktion, eine Funktion zum assistierten Parken, eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion und so weiter beinhalten.
-
Besonders bei Fahrerassistenzfunktionen ist das verbesserte Konzept vorteilhaft, da es hier besonders häufig vorkommt, dass mit ein und derselben Benutzereingabe Parameter unterschiedlicher Funktionen verändert werden.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Funktion als erste Komfortfunktion oder als erste Multimediafunktion ausgestaltet und/oder die zweite Funktion ist als zweite Komfortfunktion oder als zweite Multimediafunktion ausgestaltet.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des zentralen Steuergeräts abhängig von dem Eingabesignal wenigstens ein weiteres Steuersignal erzeugt. Das wenigstens eine weitere Steuersignal wird von dem zentralen Steuergerät an wenigstens ein weiteres Funktionssteuergerät des Kraftfahrzeugs übermittelt. Insbesondere kann jedes weitere Steuersignal des wenigstens einen weiteren Steuersignals von dem zentralen Steuergerät an ein weiteres Funktionssteuergerät des wenigstens einen weiteren Funktionssteuergeräts übermittelt werden. Mittels des wenigstens einen weiteren Funktionssteuergeräts wird wenigstens eine weitere Funktion abhängig von dem wenigstens einen weiteren Steuersignal ausgeführt. Insbesondere kann durch jedes weitere Funktionssteuergerät des wenigstens einen Funktionssteuergeräts eine weitere Funktion der wenigstens einen weiteren Funktion abhängig von dem weiteren Steuersignal, das von dem zentralen Steuergerät an das jeweilige weitere Funktionssteuergerät übermittelt wurde, ausgeführt werden.
-
Dadurch kann das verbesserte Konzept nicht nur für zwei verschiedene Funktionen eingesetzt werden, sondern für drei oder mehr. In solchen Ausführungsformen ist die Reduzierung des Aufwands aufgrund des verbesserten Konzepts besonders signifikant.
-
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Funktionssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug angegeben. Das Funktionssteuerungssystem beinhaltet ein zentrales Steuergerät, ein erstes Funktionssteuergerät und ein zweites Funktionssteuergerät. Das Funktionssteuerungssystem weist eine Bedienschnittstelle auf, die dazu eingerichtet ist, eine Benutzereingabe zu erfassen, abhängig von der Benutzereingabe ein Eingabesignal zu erzeugen und das Eingabesignal an das zentrale Steuergerät zu übermitteln. Das zentrale Steuergerät ist dazu eingerichtet, abhängig von dem Eingabesignal ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal zu erzeugen, das erste Steuersignal an das erste Funktionssteuergerät zu übermitteln und das zweite Steuersignal an das zweite Funktionssteuergerät zu übermitteln. Das erste Funktionssteuergerät ist dazu eingerichtet, eine erste Funktion abhängig von dem ersten Steuersignal auszuführen, und das zweite Funktionssteuergerät ist dazu eingerichtet, eine zweite Funktion abhängig von dem zweiten Steuersignal auszuführen.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Funktionssteuerungssystems nach dem verbesserten Konzept beinhaltet die Bedienschnittstelle einen Taster oder ein Schaltelement, und die Bedienschnittstelle ist dazu eingerichtet, eine Betätigung des Tasters oder des Schaltelements zu detektieren, um die Benutzereingabe zu erfassen beziehungsweise als die Benutzereingabe zu erfassen.
-
Insbesondere kann der Taster oder das Schaltelement Teil eines Multifunktionslenkrads oder eines Bedienhebels oder dergleichen sein.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die Bedienschnittstelle ein berührungsempfindliches Display, und die Bedienschnittstelle ist dazu eingerichtet, eine vordefinierte Berührung des Displays, insbesondere eine Berührung in einem vordefinierten Bereich des Displays, zu detektieren, um die Benutzereingabe zu erfassen.
-
Weitere Ausführungsformen des Funktionssteuerungssystems nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere ist ein Funktionssteuergerät nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept auszuführen oder es führt ein solches Verfahren aus.
-
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Kraftfahrzeug angegeben, das ein Funktionssteuerungssystem nach dem verbesserten Konzept beinhaltet.
-
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
-
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Funktionssteuergeräts nach dem verbesserten Konzept.
-
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
-
In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Funktionssteuerungssystems 2 für ein Kraftfahrzeug 1 nach dem verbesserten Konzept dargestellt. Das Funktionssteuerungssystem 2 weist ein zentrales Steuergerät 3 sowie zwei oder mehr Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e auf. Zudem weist das Funktionssteuerungssystem 2 eine Bedienschnittstelle 4 auf, die beispielsweise ein Bedienfeld eines Multifunktionslenkrads 4a oder ein berührungsempfindliches Display 4b oder ein sonstiges Eingabeelement des Kraftfahrzeugs 1 beinhalten kann. Mittels der Bedienschnittstelle 4 kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eine Benutzereingabe tätigen, beispielsweise indem er einen Taster, einen Schalter, ein Rad oder ein sonstiges Bedienelement des Multifunktionslenkrads 4a betätigt oder einen entsprechenden Bereich oder Softkey auf dem berührungsempfindlichen Display 4b berührt. Abhängig von der Betätigung erzeugt die Bedienschnittstelle 4 ein Eingabesignal S und übermittelt dieses an das zentrale Steuergerät 3.
-
Das zentrale Steuergerät 3 erzeugt abhängig von dem Eingabesignal S für jedes der Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, das von der Benutzereingabe betroffen ist, ein entsprechendes Steuersignal Sa, Sb, Sc, Sd, Se. Optional kann das zentrale Steuergerät 3 dazu beispielsweise ein Gateway-Modul 6 enthalten, um mit den Funktionssteuergeräten 5a, 5b, 5c, 5d, 5e zu kommunizieren. Über das Gateway-Modul 6 kann beispielsweise auch eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem zentralen Steuergerät 3 und den Funktionssteuergeräten 5a, 5b, 5c, 5d, 5e erfolgen.
-
Die von der Benutzereingabe betroffenen Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e führen dann abhängig von den jeweiligen Steuersignalen Sa, Sb, Sc, Sd, Se eine entsprechende Funktion durch.
-
Optional kann das Funktionssteuerungssystem 2 eine Ausgabeeinheit 7 aufweisen, beispielsweise ein Multi-Instrument des Kraftfahrzeugs 1. Das zentrale Steuergerät 3 und/oder die Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e können dann entsprechend Informationen betreffend die jeweiligen Funktionen an die Ausgabeeinheit 7 übermitteln, die diese dem Fahrer visuell und/oder akustisch anzeigen kann.
-
Die Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e können beispielsweise zum Ausführen von Fahrerassistenzfunktionen, beispielsweise eine Geschwindigkeitsregelfunktion, eine adaptive Geschwindigkeitsregelfunktion, eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion, eine Notbremsfunktion, eine Spurhaltefunktion, eine automatisierte oder teilautomatisierte Parkfunktionen und so weiter, ausgestaltet sein.
-
Die Benutzereingabe bewirkt insbesondere eine Parameteränderung für wenigstens zwei der Funktionen, die mittels der Funktionssteuergeräte 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ausgeführt werden können. Beispielsweise kann ein erstes Funktionssteuergerät 5a zur Ausführung einer adaptiven Geschwindigkeitsregelfunktion ACC ausgestaltet sein und ein zweites Funktionssteuergerät 5b zur Durchführung einer Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion ausgestaltet sein. Betätigt der Fahrer eine entsprechende Taste der Bedienschnittstelle 4, beispielsweise eine „+“-Taste, so kann zum einen eine Soll-Geschwindigkeit der adaptiven Geschwindigkeitsregelfunktion um ein vorgegebenes Inkrement, beispielsweise 10 km/h, erhöht werden, zum anderen kann eine Maximalgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion um ein entsprechendes Inkrement, beispielsweise ebenfalls 10 km/h, erhöht werden. Die Verarbeitung des Eingabesignals S zum Erzeugen der Steuersignale Sa, Sb kann dabei als Übersetzung der Benutzereingabe, also des Drückens des Bedienelements, in einen entsprechenden Steuerbefehl für die beiden Funktionen oder Funktionssteuergeräte 5a, 5b aufgefasst werden. Während also in Form des Eingabesignals S die Information von der Bedienschnittstelle 4 an das zentrale Steuergerät 3 übermittelt wird, dass die Benutzereingabe erfolgt ist, wird diese Information nicht direkt an die Funktionssteuergeräte 5a, 5b übermittelt. Stattdessen werden die Steuersignale Sa, Sb übermittelt, die eine Information kodieren, welche Wirkung die Benutzereingabe für die entsprechenden Funktionen haben soll.
-
Wird nun eine Änderung an dem Bedienkonzept vorgenommen, im vorliegenden exemplarischen Beispiel könnte das Inkrement beispielsweise von 10 km/h auf 5 km/h geändert werden, so ist dazu lediglich das zentrale Steuergerät 3 anzupassen, nicht jedoch die Funktionssteuergeräte 5a, 5b. Dadurch wird der Aufwand zum Anpassen des Funktionssteuerungssystems reduziert.
-
Wie insbesondere anhand der Figuren beschrieben, wird die Anpassung der Funktionssteuerung beziehungsweise des Funktionssteuerungssystems gemäß dem verbesserten Konzept vereinfacht, was zu einem reduzierten Aufwand, insbesondere einem reduzierten Arbeitsaufwand sowie einem reduzierten Kosten- und Zeitaufwand führt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Funktionssteuerungssystem
- 3
- zentrales Steuergerät
- 4
- Bedienschnittstelle
- 4a
- Multifunktionslenkrad
- 4b
- Display
- 5a, 5b, 5c, 5d, 5e
- Funktionssteuergeräte
- 6
- Gateway-Modul
- 7
- Anzeigeeinheit
- S
- Eingabesignal
- Sa, Sb, Sc, Sd, Se
- Steuersignale
