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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen einer teleskopierbaren Lenksäule eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff der Patentanspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind teleskopierbare Lenksäulen bekannt. In Fahrzeugen, die in einem autonomen Fahrbetrieb betrieben werden können, befindet sich die Lenksäule während des autonomen Fahrbetriebs in einer Verstauposition. In dieser Verstauposition ist die Lenksäule auf ihre Mindestlänge ineinandergeschoben. Das an der Lenksäule befestigte Lenkrad kann in der Verstauposition in einer Aufnahme in dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeug untergebracht sein.
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Wenn aus dem autonomen Fahrbetrieb in den manuellen Fahrbetrieb gewechselt werden soll, dann muss die Lenksäule in einer Entstaubewegung aus der Verstauposition in eine Position verfahren werden, in welcher der Fahrer das Lenkrad manuell bedienen kann, die „manuelle Fahrposition“. Dabei wird die teleskopierbare Lenksäule auseinandergefahren. In diesem Fall ist die Verstauposition die Ausgangsposition der Lenksäule, von der ausgehend die Verstellbewegung der Lenksäule startet.
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Umgekehrt muss, wenn von manuellem Fahrbetrieb auf autonomen Fahrbetrieb gewechselt werden soll, die Lenksäule ausgehend von der manuellen Fahrposition in ihre Verstauposition verfahren werden. Dabei wird die teleskopierbare Lenksäule zusammengefahren. In diesem Fall ist die manuelle Fahrposition die Ausgangsposition der Lenksäule, von der ausgehend die Verstellbewegung der Lenksäule startet.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2019 120 543 A1 ist ein System und Verfahren zum automatisierten Verstauen und Entstauen einer teleskopierbaren Lenksäulenanordnung bekannt. In dieser Druckschrift werden mehrere Bereiche definiert, die mit verstauten und nicht verstauten Positionen der Lenksäulenanordnung verbunden sind, vgl.
2 der
DE 10 2019 120 543 A1 .
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Es werden drei diskrete Zonen - oder Bereiche - angegeben, die der Positionierung der Lenksäulenanordnung 10 zugeordnet sind. Ein erster Bereich wird als „entstauter Bereich“ (Bezugszeichen 30) bezeichnet. Der erste Bereich 30 definiert Grenzen der Teleskop- und Kipppositionen, in denen der Fahrer die volle Kontrolle über die Verstellbarkeit der Lenksäulenanordnung 10 hat, d.h. der Fahrer hat die volle Kontrolle über die Teleskop- und/oder Kippverstellung der Lenksäule, wenn sich die Lenksäulenanordnung 10 im ersten Bereich 30 befindet.
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Ein zweiter Bereich (Bezugszeichen 40) wird als Übergangsbereich bezeichnet. Dieser zweite Bereich 40 definiert Grenzen der Teleskop- und Kipppositionen, an denen der Fahrer die Lenksäulenanordnung 10 nicht manuell in Richtung der Verstauposition (d.h. im Fahrzeug vorwärts) bewegen kann. Mit anderen Worten hat der Fahrer in dem zweiten Bereich 40 eine teilweise Kontrolle über die Teleskop- und/oder Kippverstellung der Lenksäulenanordnung, da er die Lenksäulenanordnung 10 nur nach hinten (d.h. weg vom Armaturenbrett) verstellen darf. Die Verstellmöglichkeiten sind in diesem zweiten Bereich also eingeschränkt.
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Ein dritter Bereich wird in der
DE 10 2019 120 543 A1 als „verstauter Bereich“ bezeichnet (Bezugszeichen 50). Dieser dritte Bereich 50 definiert Grenzen der Teleskop- und Kipppositionen, an denen der Fahrer die Lenksäulenanordnung 10 manuell in keine Richtung bewegen kann. Mit anderen Worten hat der Fahrer keine Kontrolle über die Teleskop- und/oder Kippverstellung, wenn sich die Lenksäulenanordnung 10 im dritten Bereich 50 befindet.
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Die Bezugnahme darauf, dass sich die Lenksäulenanordnung 10 innerhalb eines der drei Bereiche 30, 40 oder 50 befindet, bezieht sich gemäß
DE 10 2019 120 543 A1 darauf, dass sich ein bestimmter Abschnitt oder eine bestimmte Position der Lenksäulenanordnung 10 innerhalb eines dieser Bereiche befindet. So kann beispielsweise der rückwärtigste Teil der Gesamtanordnung, wie beispielsweise die Lenkungseingabevorrichtung (z.B. das Lenkrad), der Referenzpunkt der Gesamtanordnung sein, der definiert, wann die Lenksäulenanordnung 10 als in einem bestimmten Bereich liegend betrachtet wird.
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Gemäß
DE 10 2019 120 543 A1 definiert jeder Bereich 30, 40, 50 eine Verjüngung der Kipppositionsbegrenzung der Lenksäulenanordnung 10. Die Kipppositionsbegrenzung ist mit Bezugszeichen 60 bezeichnet. Für ein sicheres Bedienen und Verschieben kann die Fahrerbegrenzung beim Positionieren und Fahren entlang des Teleskoppfades beim Ver- und Entstauen der Lenksäulenanordnung 10 angewendet werden. Die oben beschriebenen Einschränkungen, Systemreaktions- und/oder Bereichsgrenzen sind je nach speziellem Anwendungsbereich konfigurierbar und bieten somit Designfreiheit.
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Vor der Durchführung der Entstau- oder Verstaubewegung wird bei dem in der
DE 10 2019 120 543 A1 offenbarten Verfahren zunächst die Teleskopposition der Lenksäulenanordnung erfasst. Sodann wird bestimmt, in welchem Bereich aus einer Vielzahl von Bereichen sich die Teleskopposition befindet. Danach wird eine manuelle Einstellungsbeschränkung definiert basierend auf demjenigen der Vielzahl von Bereichen, in dem sich die Teleskopposition befindet.
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Bei dem aus der Druckschrift
DE 10 2019 120 543 A1 wird jedoch nicht vor der Verstellung der Lenksäulenanordnung ermittelt, ob überhaupt die Voraussetzungen für die Veranlassung einer Verstellung der Lenksäule vorliegen. Die Frage wie dem Umstand Rechnung zu tragen ist, dass die Verstellung der Lenksäule bei dem Wechsel zwischen einem autonomen Fahrbetrieb und einem manuellen Fahrbetrieb oder umgekehrt ein die Sicherheit des Fahrzeugbetriebs beeinträchtigender Eingriff sein kann, wird in der
DE 10 2019 120 543 A1 nicht angesprochen. Dementsprechend werden auch keine Vorschläge gemacht, wie die Sicherheit des Fahrzeugbetriebs erhöht werden kann, wenn die Lenksäule verstellt werden soll.
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Außerdem sind aus der Druckschrift
DE 10 2018 221 136 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines Objekts beim Verstauen eines Lenkrades bekannt. Das in dieser Druckschrift beschriebene Verfahren dient zur Vermeidung des Einklemmens eines Objektes zwischen Lenkrad und Armaturenbrett. Dazu detektiert mindestens ein Sensorelement einen Kontakt des Lenkrads mit einem Objekt und übermittelt die Messwerte an einer Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung übermittelt Steuersignale an eine Steuereinrichtung, die daraufhin das Verstauen unterbricht und/oder ein Warnsignal an den Fahrer bzw. die Insassen des Fahrzeugs übermittelt, sodass diese das Objekt, dass ein Gegenstand oder ein Körperteil eines Fahrzeuginsassen sein kann, aus dem Gefahrenbereich entfernen können.
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Nachteilig an dem in der
DE 10 2018 221 136 A1 beschriebenen Verfahren ist, dass es aufgrund der zum Einsatz kommenden Sensorelemente zur Detektion des Objektes aufwendig und teuer ist. Nachteilig ist außerdem, dass das Verfahren auf den Anwendungsfall des Einklemmens von Objekten bei einer Einfahrbewegung zum Verstauen des Lenkrades beschränkt ist. Das Verfahren ist insbesondere nicht auf Störungen bei einer Ausfahrbewegung der Lenksäule anwendbar, bei der die Lenksäule aus einer Verstauposition in eine manuelle Fahrposition verfahren wird. Auch ist das in der
DE 10 2018 221 136 A1 beschriebene Verfahren nicht anwendbar auf mögliche Störungen der Verstellbewegung einer Lenksäule, ohne dass dabei ein Objekt zwischen Lenkrad und Armaturenbrett eingeklemmt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Verstellung einer teleskopierbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das eine erhöhte Sicherheit in Bezug auf die Verstellung der Lenksäule einerseits und den Betrieb des Kraftfahrzeugs andererseits gewährleistet.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verstellen einer teleskopierbaren Lenksäule eines Kraftfahrzeugs aus einer Ausgangsposition in eine Endposition mittels einer Verstelleinrichtung, wobei die Verstelleinrichtung vor dem Beginn der Verstellung die Ausgangsposition der Lenksäule erfasst und anschließend eine Verstellbewegung der Lenksäule veranlasst. Bei derartigen Verfahren ist die Ausgangsposition entweder eine Verstauposition der Lenksäule (d.h. eine Position, in der die Lenksäule und das daran befestigten Lenkrad verstaut ist), die insbesondere dann eingenommen wird, wenn das Fahrzeug in einem autonomen Fahrbetrieb betrieben werden soll, und die Endposition ist eine manuelle Fahrposition der Lenksäule (d.h. eine Position, in der ein Fahrer manuelle Lenkbewegungen an dem an der Lenksäule befestigten Lenkrad ausführen kann). Oder es ist genau umgekehrt, d.h. die Ausgangsposition ist die manuelle Fahrposition der Lenksäule und die Endposition ist die Verstauposition der Lenksäule.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun folgende Verfahrensschritte vor:
- V1) nach dem Erfassen der Ausgangsposition und vor dem Veranlassen der Verstellbewegung ein erster Prüfschritt durchgeführt wird, mit dem geprüft wird, ob die Voraussetzungen für ein Verlassen der Ausgangsposition erfüllt sind;
- V2) nach dem ersten Prüfschritt erfolgt eine Aktivierung der Lenksäulenverstellung, sofern die im ersten Prüfschritt geprüften Voraussetzungen erfüllt sind und ein Anforderungssignal für eine Verstellung der Lenksäule vorliegt;
- V3) während der Verstellung der Lenksäule überwacht die Verstelleinrichtung, ob eine Störung der Verstellbewegung der Lenksäule auftritt;
- V4) die Verstellung der Lenksäule wird abgebrochen, wenn eine Störung der Verstellbewegung festgestellt wird, oder die Lenksäule wird in die Endposition verstellt, wenn keine Störung der Verstellbewegung festgestellt wird.
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Unter dem Begriff „Verstelleinrichtung“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung verstanden, die einerseits mechanische, elektromechanische, elektrische und/oder elektronische Bauteile zur Bewirkung der Verstellbewegung der Lenksäule umfasst, und die andererseits auch eine Steuereinrichtung und/oder eine Steuer- und Regeleinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der die Verstellbewegung bewirkenden Bauteile umfasst.
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Durch den ersten Prüfschritt gemäß Verfahrensschritt V1) wird sichergestellt, dass eine Verstellung der Lenksäule nicht veranlasst wird, wenn die Voraussetzungen für ein Verlassen der zum jeweiligen Zeitpunkt gegebenen Ausgangsposition nicht erfüllt sind. Ist die Ausgangsposition zum Beispiel die manuelle Fahrposition der Lenksäule, so können verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein, bei denen das Verstellen der Lenksäule in eine Verstauposition als Endposition (also ein Verstauvorgang) ohne Gefährdung der Betriebssicherheit des Fahrzeugs möglich ist. So kann im Rahmen des ersten Prüfschritts nach Verfahrensschritt V1) durch entsprechende Fahrzeugsysteme zum Beispiel ermittelt werden, ob sich das Fahrzeug in einem Betriebsmodus befindet, der ein Verstauen der Lenksäule erlaubt. So können die Fahrzeugsysteme z.B. feststellen, ob das Fahrzeug steht (mit laufendem Motor), ob es geparkt ist (d.h. ob es steht und der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet ist), oder ob sich das Fahrzeug in einem automatisierten Fahrbetriebsmodus befindet. Eine weitere Voraussetzung für die Veranlassung eines Verstauvorgangs ist, dass in dem System aus verstellbarer Lenksäule inklusive Steuergerät (ECU) und Sensorik keine internen kritischen Fehler vorliegen, die ein sicheres Verstauen der Lenksäule unmöglich machen.
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Als kritische Fehler sind zum Beispiel Kommunikationsfehler, Fehler in der Signal- und Datenübertragung, inkonsistente Positionsinformationen oder Fehler in der Ansteuerung der Verstelleinrichtung anzusehen.
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Befindet sich die Lenksäule in der Verstauposition, so kann es sein, dass das Kraftfahrzeug mit seinen Systemen eine Situation erkennt, in der ein Entstauen der Lenksäule erforderlich oder zumindest sinnvoll ist. Erforderlich kann das Entstauen der Lenksäule z.B. dann sein, wenn sich das Fahrzeug im autonomen Fahrbetrieb befindet und die Fahrzeugsysteme eine Notsituation (z.B. ein Aufschwimmen der Fahrzeugreifen infolge Aquaplaning) erkennen, die ein manuelles Eingreifen des Fahrers erforderlich macht. In einer solchen Situation wird die Lenksäule aus ihrer Verstauposition in eine manuelle Fahrposition verfahren, damit der Fahrer eingreifen und manuelle Lenkbewegungen und/oder sonstige Fahrmanöver wie Reduzierung der Motordrehzahl, Bremsmanöver usw. zur Beseitigung der Gefahrensituation ausführen kann.
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Ein anderer Anlass, aus dem die Fahrzeugsysteme dem Fahrer das Einleiten des Entstauvorgangs der Lenksäule vorschlagen können, kann darin bestehen, dass das Fahrzeug nicht mehr sicher im automatisierten Fahrbetrieb betrieben werden kann. Ein Grund dafür kann z.B. der Ausfall eines Sensors sein.
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Ist keine der Voraussetzungen für ein Verlassen der gegebenen Betriebsposition des Lenkrads bzw. der Lenksäule (Verstauposition oder manuelle Fahrposition) erfüllt, so kann eine Verstellbewegung der Lenksäule nicht veranlasst werden, und zwar weder von den Steuer- und Regelsystemen des Fahrzeugs selbst noch von dem Fahrer mithilfe einer manuellen Verstellanforderung. Dadurch wird die Sicherheit des Fahrbetriebs erhöht. Eine unbeabsichtigte Verstellung der Lenksäule wird in diesen Fällen sicher verhindert.
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Gemäß dem Verfahrensschritt wird V2) erfolgt nach dem ersten Prüfschritt eine Aktivierung der Lenksäulenverstellung, sofern die im ersten Prüfschritt geprüften Voraussetzungen erfüllt sind und ein Anforderungssignal für eine Verstellung der Lenksäule vorliegt. Dieses Anforderungssignal für eine Verstellung der Lenksäule kann insbesondere die manuelle Eingabe einer Verstellanforderung durch den Fahrer sein. Hierfür kann insbesondere ein gesonderter manueller Schalter oder eine andere gesonderte manuelle Eingabevorrichtung vorgesehen sein, mit der die Verstellanforderung durch den Fahrer eingegeben werden kann. Wenn der Fahrer die Verstellanforderung manuell eingeben muss, bevor eine Lenksäulenverstellung erfolgt, so erhöht dies die Sicherheit gegen eine unbeabsichtigte oder in einer gegebenen Fahrsituation unangemessene Verstellung der Lenksäule weiter.
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Auch der Verfahrensschritt V3) trägt zur Erhöhung der Sicherheit bei der Verstellung der Lenksäule bei, denn gemäß diesem Verfahrensschritt überwacht während der Verstellung der Lenksäule die Verstelleinrichtung, ob eine Störung der Verstellbewegung der Lenksäule auftritt. Eine solche Störung der Verstellbewegung der Lenksäule kann zum Beispiel darin bestehen, dass bei einer Ausfahrbewegung der Lenksäule aus der Verstauposition in die manuelle Fahrposition ein Objekt die Ausfahrbewegung behindert. Ein solches Objekt kann ein im Fahrgastraum mitgeführter Gegenstand sein, es kann aber auch ein Körperteil des Fahrers oder eines Beifahrers sein. Die Störung durch ein solches Objekt kann die Ausfahrbewegung der Lenksäule dadurch stören, dass das Objekt in Kontakt mit dem an der Lenksäule befestigten Lenkrad gerät. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Objekt nicht mit dem Lenkrad in Kontakt kommt, sondern direkt in Kontakt gerät mit der teleskopierbaren Lenksäule.
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Das voranstehend für die Ausfahrbewegung einer Lenksäule Beschriebene gilt analog auch für eine Einfahrbewegung der Lenksäule aus der manuellen Fahrposition in die Verstauposition.
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Gemäß dem Verfahrensschritt V4) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Verstellung der Lenksäule abgebrochen, wenn eine Störung der Verstellbewegung festgestellt wird, oder die Lenksäule wird in die Endposition verstellt, wenn keine Störung der Verstellbewegung festgestellt wird. Auch dieser Verfahrensschritt trägt zur Erhöhung der Sicherheit bei der Verstellung der Lenksäule bei. Ist das die Störung der Lenksäulenbewegung verursachende Objekt ein Körperteil des Fahrers oder Beifahrers, so vermeidet der Verfahrensschritt V4) Verletzungen des Körpers und der Gesundheit von Fahrer bzw. Beifahrer. Auch ist denkbar, dass eine Störung der Verstellbewegung der Lenksäule zu einer Beschädigung des Lenksystems führen kann, wobei diese Beschädigung durchaus einen Ausfall des Lenksystems zur Folge haben kann. Auch insoweit trägt der Verfahrensschritt V4) daher zu einer Erhöhung der Betriebssicherheit des Fahrzeugs bei.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Lenksäule eine Trageinheit, die mit dem Kraftfahrzeug verbindbar ist, wobei eine Stelleinheit mit der Trageinheit direkt oder indirekt verbunden ist und diese gegenüber der Trageinheit mittels der Verstelleinrichtung verstellbar ist. Bevorzugt ist in der Stelleinheit eine Lenkwelle drehbar gelagert, wobei die Lenkwelle an einem Ende einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit einem Lenkrad drehmomentenschlüssig verbindbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgangsposition der Lenksäule eine Verstauposition und die Endposition eine manuelle Fahrposition der Lenksäule ist, wobei in dem ersten Prüfschritt geprüft wird, ob die Voraussetzungen für das Entstauen der Lenksäule erfüllt sind, wobei die Verstellbewegung der Lenksäule abgebrochen wird, wenn eine Störung der Ausfahrbewegung der Lenksäule festgestellt wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgangsposition eine manuelle Fahrposition und die Endposition eine Verstauposition der Lenksäule ist, wobei in dem ersten Prüfungsschritt geprüft wird, ob die Voraussetzungen für das Verstauen der Lenksäule erfüllt sind, wobei die Verstellbewegung der Lenksäule abgebrochen wird, wenn eine Störung der Ausfahrbewegung der Lenksäule festgestellt wird.
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Für beide vorstehend genannten Fälle gelten die voranstehend erläuterten, die Betriebssicherheit des Fahrzeugs und die Sicherheit während der Verstellung der Lenksäule erhöhenden Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in gleicher Weise.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass nach dem Abbruch der Verstellbewegung infolge der Feststellung einer Störung die Lenksäule in die entgegengesetzte Richtung zurück verfahren wird. Dabei kann Lenksäule nur über ein Teilstück in Richtung der jeweiligen Ausgangsposition oder sogar vollständig in die jeweilige Ausgangsposition zurück verfahren werden. Sollte ein Objekt durch die Verstellbewegung der Lenksäule z.B. eingeklemmt worden sein, so wird auf diese Weise sichergestellt, dass die Einklemmung aufgehoben wird. Daher ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass im Verfahrensschritt V4) die Lenksäule nach dem Abbruch der Verstellbewegung in die entgegengesetzte Richtung in die zuletzt eingestellte Position zurück verstellt wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Anforderungssignal für eine Verstellung der Lenksäule manuell vom Fahrer des Kraftfahrzeugs oder von einem System des Fahrzeugs erzeugt und an die Verstelleinrichtung zur Lenksäulenverstellung weitergegeben. Ist vorgesehen, dass der Fahrer eine manuelle Verstellanforderung über eine geeignete Eingabevorrichtung vornehmen muss, bevor die Lenksäulenverstellung erfolgt, so ist eine zusätzliche Sicherungsschleife vorgesehen, die ein ungewolltes oder in einer gegebenen Fahrsituation unangemessenes oder sogar gefährliches Verstellen der Lenksäule verhindert. Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit des Fahrzeugs weiter erhöht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenksäule und ein mit dieser verbundenes Lenkgetriebe hinsichtlich einer Drehmomentübertragung von dem Lenkgetriebe auf die Lenksäule während der Verstellbewegung und in der Verstauposition als Endposition voneinander entkoppelt sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass während der Verstellbewegung der Lenksäule keine unbeabsichtigten manuellen Lenkbewegungen in das Lenksystem eingebracht werden können. Außerdem wird sichergestellt, dass im autonomen Fahrbetrieb das Lenkrad in der Verstauposition der Lenksäule infolge der autonomen Lenkbewegungen nicht „wie von Geisterhand“ Drehbewegungen ausführt. Einerseits können derartige Drehbewegungen in der Verstauposition den Fahrer irritieren bzw. stören, und andererseits kann von derartigen Drehbewegungen des Lenkrads in der Verstauposition auch eine Verletzungsgefahr für die Fahrzeuginsassen ausgehen. Beispielsweise können die Speichen eines sich in der Verstauposition drehenden Lenkrads Objekte und/oder Körperteile treffen und Verletzungen oder Beschädigungen hervorrufen. Wenn dagegen die Lenksäule und ein mit der Lenksäule verbundenes Lenkrad hinsichtlich einer Drehmomentübertragung von der Lenksäule auf das Lenkrad in der Verstauposition voneinander entkoppelt sind, dann werden von der Lenksäule die autonomen Lenkbewegungen nicht auf das Lenkrad übertragen. Dies trägt zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Fahrzeugs und der Sicherheit während der Lenksäulenverstellung bei.
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Alternativ zu der voranstehend beschriebenen Entkopplung von Lenkgetriebe und Lenksäule ist es auch denkbar, dass die Lenksäule und ein mit dieser verbundenes Lenkrad hinsichtlich einer Drehmomentübertragung von der Lenksäule auf das Lenkrad während der Verstellbewegung und in der Verstauposition als Endposition voneinander entkoppelt sind. Auch dadurch können unerwünschte Bewegungen des Lenkrads während der Verstellbewegung und in der Verstauposition vermieden werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachung auf eine Störung der Verstellbewegung durch die Messung von Betriebsparametern eines die Verstellung der Lenksäule bewirkenden Motors erfolgt. Dies kann insbesondere durch die Messung der von einem als Elektromotor ausgebildeten Verstellmotor benötigten Stromstärke erfolgen, wobei die Verstellung der Lenksäule abgebrochen wird, wenn zumindest einer der gemessenen Betriebsparameter über einen vorgebbaren Grenzwert hinaus ansteigt, insbesondere wenn die Stromstärke des als Elektromotor ausgebildeten Verstellmotors über eine vorgebbare Grenzstromstärke hinaus ansteigt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass eine Störung der Verstellbewegung der Lenksäule auch völlig ohne Sensoren sicher festgestellt werden kann. Auf teure Sensoren zur Feststellung einer Störung der Lenksäulenverstellbewegung kann somit verzichtet werden. Stattdessen wird eine ohnehin in den Messsystemen des Fahrzeugs vorhandene Information genutzt, um das Vorliegen einer Störung der Lenksäulenverstellung festzustellen. Dies ermöglicht es, das Lenksystem zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kostengünstig zu gestalten. Die Erfindung ermöglicht somit einen sicheren Fahrbetrieb und eine sichere Lenksäulenverstellung bei gleichzeitig geringen Kosten für das Lenksystem.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei oder nach dem Erreichen der Verstauposition der Lenksäule zumindest ein an einem Lenkrad untergebrachter Airbag deaktiviert und dafür zumindest ein anderer Airbag aktiviert wird, wobei der zumindest eine andere Airbag derart angeordnet und ausgelegt ist, dass dieser in einem Crashfall bei einem autonomen Fahrbetrieb mit verstauter Lenksäule einen Aufprall des Fahrers abfängt. Wenn sich die Lenksäule in der manuellen Fahrposition befindet, so ist zumindest der in dem Lenkrad vorhandene Airbag aktiviert. Im Crashfall fängt dieser zumindest eine in dem Lenkrad angeordnete Airbag einen Aufprall des Fahrers ab. Wenn sich die Lenksäule dagegen in der Verstauposition und das Fahrzeug in dem autonomen Betriebsmodus befindet, dann kann der Fall eintreten, dass der zumindest eine in dem Lenkrad angeordnete Airbag einen Aufprall des Fahrers im Crashfall nicht mehr ausreichend abfangen kann. Zum Beispiel kann in der Verstauposition der Lenksäule der Abstand zwischen dem Lenkrad und dem Fahrer zu groß sein, sodass der zumindest eine in dem Lenkrad angeordnete Airbag beispielsweise nicht ausreichend groß dimensioniert ist, um einen Aufprall des Fahrers sicher abzufangen. Um in einem solchen Fall dennoch sicherzustellen, dass in einem Crashfall ein Aufprall des Fahrers sicher abgefangen wird schlägt die Erfindung vor, dass der zumindest eine an dem Lenkrad angeordneten Airbag deaktiviert und dafür zumindest ein anderer Airbag aktiviert wird, wobei der zumindest eine andere Airbag derart im Fahrzeug angeordnet und auch derart ausgelegt ist, dass dieser in einem Crashfall, der sich bei autonomem Fahrbetrieb mit verstauter Lenksäule ereignet, einen Aufprall des Fahrers sicher abfängt. Auch diese Maßnahme trägt zur Erhöhung der Sicherheit des Fahrers bei. Bevorzugt kann der zumindest eine andere Airbag vor dem Zünden einen Abstand zu dem Lenkrad aufweisen, besonders bevorzugt ist der zumindest eine andere Airbag in der Instrumententafel, der A-Säule des Kraftfahrzeugs und/oder der B-Säule des Kraftfahrzeugs oder im Dachhimmel des Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei oder nach dem Erreichen der Verstauposition der Lenksäule zumindest ein Anschnallgurt des Fahrers in eine Betriebseinstellung für autonomen Fahrbetrieb gebracht wird, die dem Fahrer eine größere Bewegungsfreiheit gewährt als eine Betriebseinstellung für einen manuellen Fahrbetrieb. Durch diese Maßnahme kann die Bewegungsfreiheit für den Fahrer in der Zeit, in der sich das Fahrzeug in einem autonomen Fahrbetrieb befindet, deutlich erhöht werden. Dies steigert den Fahrkomfort und erhöht das Wohlbefinden des Fahrers während des autonomen Fahrbetriebs. Beispielsweise kann ein Gurtstraffer des Anschnallgurtes des Fahrers so eingestellt werden, dass der Fahrer eine erhöhte Bewegungsfreiheit hat, wenn sich das Fahrzeug im autonomen Fahrbetrieb und die Lenksäule in der Verstauposition befindet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch
- 1 ein Verfahrensfließbild für den erfindungsgemäßen Entstauvorgang der Lenksäule;
- 2 ein Verfahrensfließbild für den erfindungsgemäßen Verstauvorgang der Lenksäule.
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1 zeigt das Verfahrensfließbild für den Entstauvorgang einer teleskopierbaren Lenksäule, d.h. für die Ausfahrbewegung einer Lenksäule aus ihrer Verstauposition in eine manuelle Fahrposition. Unter manueller Fahrposition wird dabei eine Position der Lenksäule verstanden, in der der Fahrer über ein an der Lenksäule befestigtes Lenkrad manuelle Lenkbewegungen in die Lenksäule einbringen kann. Die Ausgangsposition, in der sich die Lenksäule gemäß 1 befindet, ist die Verstauposition. Bevor eine Verstellung der Lenksäule erfolgen kann wird in einem ersten Prüfschritt zunächst geprüft, ob die Voraussetzungen zum Entstauen der Lenksäule, d.h. zu einem Verfahren der Lenksäule aus ihrer Verstauposition in die manuelle Fahrposition erfüllt sind. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt keine Verstellung der Lenksäule. Sind dagegen die Voraussetzungen für das Entstauen der Lenksäule erfüllt, so ist im nächsten Schritt die Eingabe einer Verstellanforderung erforderlich. Ohne eine solche Verstellanforderung kann keine Lenksäulenverstellung erfolgen. Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verstellanforderung über eine geeignete Eingabevorrichtung durch den Fahrer des Fahrzeugs abgegeben werden muss.
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Wird keine Verstellanforderung abgegeben, erfolgt keine Verstellbewegung der Lenksäule.
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Wird eine Verstellanforderung abgegeben, so wird die Verstellung der Lenksäule aktiviert. Anschließend erfolgt die Ausfahrbewegung der Lenksäule, mit der die Lenksäule aus ihrer Verstauposition in Richtung manuelle Fahrposition verfahren wird.
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Im nächsten Schritt gemäß dem in 1 dargestellten Verfahrensablauf wird während der Verstellbewegung der Lenksäule überwacht, ob eine Störung der Verstellbewegung festgestellt wird. Wird eine Störung der Verstellbewegung erkannt, so wird die Verstellbewegung sofort abgebrochen. Gegebenenfalls wird nach dem Abbrechen der Verstellbewegung in Lenksäule entgegen der ursprünglichen Bewegungsrichtung in Richtung ihrer Ausgangsposition zurückgefahren, um möglicherweise eingeklemmte Objekte freizugeben und die Klemmsituation aufzuheben. Wird dagegen keine Störung der Verstellbewegung der Lenksäule erkannt, so wird die Lenksäule so lange verfahren, bis sie die manuelle Fahrposition erreicht hat.
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Nach dem Erreichen der manuellen Fahrposition wird die Verstellung der Lenksäule gestoppt. Das Lenkrad befindet sich dann in der manuellen Fahrposition, in der der Fahrer über das Lenkrad manuelle Lenkbewegungen in die Lenksäule einbringen kann. Wenn sich die Lenksäule und das Lenkrad in der manuellen Fahrposition befinden, dann werden auch die in dem Lenkrad angeordneten Airbags aktiviert, sofern sie zuvor in der Verstauposition deaktiviert gewesen sind.
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In 2 ist der Verfahrensablauf für das Verstauen einer Lenksäule dargestellt, d.h. für das Verfahren einer teleskopierbaren Lenksäule aus ihrer manuellen Fahrposition in ihre Verstauposition, die sie bei einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs einnimmt. Gemäß 2 ist die Ausgangsposition der Lenksäule also die manuelle Fahrposition. Bevor eine Verstellung der Lenksäule erfolgt, wird gemäß 2 in einem ersten Prüfschritt geprüft, ob die Voraussetzungen für das Verstauen der Lenksäule erfüllt sind. Sind die Voraussetzungen nicht erfüllt, so erfolgt keine Verstellung der Lenksäule.
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Sind die Voraussetzungen für ein Verstauen der Lenksäule erfüllt, so wird in einem weiteren Verfahrensschritt geprüft, ob eine Anforderung für eine Verstellung der Lenksäule abgegeben wurde. Analog zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Entstauen der Lenksäule kann diese Anforderung für eine Verstellung der Lenksäule durch eine manuelle Eingabe des Fahrers erfolgen. Wird keine Verstellanforderung registriert, so erfolgt keine Verstellung der Lenksäule.
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Wird eine Verstellanforderung registriert, so wird die Verstellung der Lenksäule aktiviert. Gleichzeitig werden dabei auch die Lenksäule und das Lenkrad hinsichtlich einer Drehmomentübertragung von der Lenksäule auf das Lenkrad voneinander entkoppelt, so dass bereits während der Einfahrbewegung der Lenksäule aus der manuellen Fahrposition in die Verstauposition von der Lenksäule keine Drehmomente mehr auf das Lenkrad übertragen werden. Bevor eine Entkopplung der Drehmomentübertragung von der Lenksäule auf das Lenkrad wirksam wird, wird im Rahmen der Aktivierung der Verstellung der Lenksäule auch sichergestellt, dass das Lenkrad in der richtigen Winkelstellung ist, um in die Verstauposition verfahren zu werden. Gegebenenfalls muss das Lenkrad im Rahmen der Aktivierung der Verstellung der Lenksäule zunächst in die richtige Winkelposition gedreht werden, bevor eine Entkopplung der Drehmomentübertragung von der Lenksäule auf das Lenkrad wirksam wird.
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Ist die Verstellung der Lenksäule aktiviert und befindet sich das Lenkrad in der richtigen Winkelposition für das Verstauen der Lenksäule, so erfolgt die Verstellung der Lenksäule, d.h. Lenksäule wird aus der manuellen Fahrposition in Richtung Verstauposition verfahren.
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Während der Verstellung der Lenksäule wird überwacht, ob eine Störung der Verstellbewegung erkannt wird. Wird eine Störung erkannt, so wird die Verstellung gestoppt. Nach dem Stoppen der Einfahrbewegung der Lenksäule kann diese auch in die entgegengesetzte Richtung, also wieder in Richtung manuelle Fahrposition, verfahren werden, um ein gegebenenfalls eingeklemmtes Objekt oder Körperteil freizugeben. Wird keine Störung der Verstellbewegung erkannt, so erfolgt eine Einfahrbewegung der Lenksäule so lange, bis sie die Verstauposition erreicht hat.
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Bereits während der Einfahrbewegung der Lenksäule kann die Lenksäule von einem an der Lenksäule befestigten Lenkrad hinsichtlich einer Drehmomentübertragung abgekoppelt sein, damit während der Einfahrbewegung keine Drehmomente und der Lenksäule auf das Lenkrad übertragen werden können. Wenn die Lenksäule die Verstauposition erreicht hat, sollte spätestens eine Entkopplung der Drehmomentübertragung zwischen der Lenksäule und dem Lenkrad vorgesehen sein, damit während des autonomen Fahrbetriebs keine Lenkmomente von der Lenksäule auf das Lenkrad übertragen werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich das Lenkrad während des autonomen Fahrbetriebs in der Verstauposition hin und her bewegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass derartige Drehbewegungen des Lenkrads in der Verstauposition in Fahrer irritieren oder stören. Auch wird dadurch verhindert, dass in der Verstauposition durch Drehbewegungen des Lenkrads Verletzungen am Körper des Fahrers oder Beifahrers herbeigeführt werden können. Diese Maßnahme trägt somit zu einer Erhöhung der Sicherheit während des autonomen Fahrbetriebs bei.
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Nachdem die Lenksäule die Verstauposition erreicht hat wird die Verstellbewegung gestoppt und die Lenksäule sowie das daran befestigte Lenkrad befinden sich in der Verstauposition.
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Hat die Lenksäule die Verstauposition erreicht, so werden erfindungsgemäß die in dem Lenkrad angeordneten Airbags deaktiviert, sofern diese Airbags in der Verstauposition eine Aufprallbewegung des Fahrers nicht wirksam abfangen können. Anstelle der in dem Lenkrad angeordneten Airbags werden dann andere Airbags des Fahrzeugs aktiviert. Diese anderen Airbags übernehmen dann während des autonomen Fahrbetriebs die Aufgabe, im Crashfall einen Aufprall des Fahrers abzufangen. Hierfür sind diese anderen Airbags an geeigneten Stellen des Fahrzeugs positioniert und auch so ausgelegt, dass sie den Aufprall des Fahrers wirksam abfangen können.
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Eine weitere Maßnahme, die erfindungsgemäß nach dem Erreichen der Verstauposition der Lenksäule durchgeführt werden kann, besteht darin, den Gurtstraffer für den Sicherheitsgurt des Fahrers (und gegebenenfalls auch der Beifahrer) so einzustellen, dass der Fahrer (und gegebenenfalls auch die Beifahrer) eine größere Bewegungsfreiheit hat. Dies erhöht während des autonomen Fahrbetriebs den Fahrkomfort für den Fahrer (und gegebenenfalls auch für die Beifahrer).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019120543 A1 [0005, 0008, 0009, 0010, 0011, 0012]
- DE 102018221136 A1 [0013, 0014]
