EP4676805A1 - Verfahren zum betrieb eines lenksystems sowie lenksystem - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines lenksystems sowie lenksystem

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Publication number
EP4676805A1
EP4676805A1 EP24706370.4A EP24706370A EP4676805A1 EP 4676805 A1 EP4676805 A1 EP 4676805A1 EP 24706370 A EP24706370 A EP 24706370A EP 4676805 A1 EP4676805 A1 EP 4676805A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
steering handle
steering
driving mode
plausibility check
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24706370.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Schoelzel
Bernhard Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP4676805A1 publication Critical patent/EP4676805A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/183—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable between in-use and out-of-use positions, e.g. to improve access
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a steering system according to the preamble of claim 1 and to a steering system for carrying out the method according to the independent claim 8.
  • a steering system for carrying out the method according to the independent claim 8.
  • DE 102 59 684 A1 shows a steering wheel handle for a motor vehicle which is arranged on an arm which can be pivoted about an axis which runs essentially in the longitudinal direction of the vehicle and which can be relocated with this.
  • a steering wheel is known from the above-mentioned 1 916 652 German document which, in order to increase comfort, more precisely to make it easier for the vehicle occupant to get out of the vehicle, shows a steering wheel that can be folded away, for example, towards the vehicle floor.
  • DE 10 2016 210 622 A1 describes a method for taking over the control of a motor vehicle from a first vehicle control system to another vehicle control system.
  • a vehicle control device which also includes a steering wheel
  • the vehicle control is changed from a first vehicle control system to a second vehicle control system.
  • an actuating device is actuated, the vehicle control device is moved from a first installation position to at least one second installation position in the vehicle by a translational movement.
  • US 2018 008 6297 A1 shows a steering wheel that can be moved into the dashboard and includes a display in the steering wheel drop.
  • An airbag module is arranged behind the display.
  • DE 10 2016 011 461 A1 shows a vehicle that can be operated in an autonomous and a manual driving mode.
  • the steering handle can be folded up for operating the vehicle in an autonomous driving mode and a display that is also arranged in front of a driver can be moved towards the front of the vehicle away from the driver.
  • the driver can thus use the display for entertainment during an autonomous drive of the vehicle, while during a manual drive of the vehicle the display is swiveled back towards the front of the vehicle and the steering wheel is at least partially folded out again.
  • a steering handle is folded in, folded up or moved so that the interior of the vehicle can be better used by the vehicle occupants during an autonomous journey.
  • a steering handle is folded in, folded up or moved so that the interior of the vehicle can be better used by the vehicle occupants during an autonomous journey.
  • a driving mode change from autonomous driving mode to manual driving mode takes place.
  • the steering handle In an autonomous driving mode of the vehicle, however, the steering handle is in a non-operable, locked state.
  • a locked state means that the steering handle is positioned or designed in the vehicle in such a way that it cannot be reached by a vehicle driver or that it cannot be operated by a vehicle occupant or that an operation has no influence on the driving function.
  • the steering handle can be retracted or folded into a dashboard of the vehicle, particularly towards the front of the vehicle. Additionally or alternatively, the steering handle can be folded or retracted into itself. It is also possible that the steering handle is additionally or alternatively mechanically locked in such a way that it can no longer be operated.
  • a transition from manual to autonomous driving mode is initiated by a driver or occupant while the vehicle is moving, or that a sufficient indication for automatic takeover is recognized. For example, such initiation takes place via a corresponding button or switch in the vehicle and/or via a corresponding gesture or movement by the vehicle occupant.
  • the steering handle is changed from an operable to a locked state.
  • a plausibility check is carried out.
  • the transition to the locked state is aborted.
  • the steering handle is then preferably returned to its original, operable state.
  • the driver is then preferably asked to operate the steering handle manually again.
  • the plausibility check is preferably carried out at a time when the locked state of the steering handle has not yet been reached and the driver does not have the possibility (even if initially limited) to operate the steering handle and steer the vehicle manually.
  • the proposed plausibility check can advantageously prevent an unintentionally locked state of the steering handle by the driver at an early stage.
  • the plausibility check will preferably use existing physical vehicle variables and/or a steering wheel torque and/or a lateral acceleration of the vehicle and/or a longitudinal acceleration of the vehicle and/or a vehicle speed and/or information from an interior monitoring system of the vehicle and/or a seating position of the driver.
  • seat occupancy sensors or an interior camera are used to check whether a driver has already sat down in a seat other than the driver's seat or whether he has already left the seat on the driver's seat. Leaving the driver's seat would, for example, indicate that the driver has requested an autonomous driving mode and initiation into the locked mode seems plausible.
  • the transition from the operable to the locked state of the steering handle is divided into at least two phases, particularly preferably three phases. It is provided that a plausibility check is carried out after each phase.
  • the term “transition” in the sense of this invention means a spatial transformation of the steering handle from the operable to the locked state. This transformation is particularly in the form of a movement or geometric change of the steering handle.
  • a first phase for example in the case of a steering handle that can be retracted towards the front of the vehicle, represents the first retraction path of the steering handle towards the front of the vehicle.
  • This first retraction path is only a few centimeters, for example in the order of 1 - 3 cm.
  • the steering handle is retracted slowly, for example 2-5 seconds, towards the front of the vehicle. After reaching the first retraction path, an initial plausibility check of the retraction movement of the steering handle is carried out.
  • the steering handle is retracted a second way towards the front of the vehicle in the second phase. Once the second way is reached, the steering handle is in its final position in translation.
  • the second way is, for example, another 10 - 15 cm and takes another 3 - 6 seconds.
  • the transformation is checked for plausibility again to enable the transition to the third transformation phase. Only when a further test results in a "plausible" result does the last, most critical transformation phase begin, namely in this specific example the folding or folding of the steering handle, i.e. the final mechanical locking of the steering handle.
  • the individual transformation phases must run in a defined order, but can be compressed and/or parallelized as required.
  • the steering handle does not necessarily have to be retracted towards the front of the vehicle. Any type of movement or geometric change of the steering handle is possible, including a locked state. Through the phase-by-phase transformation with the subsequent plausibility checks, unwanted and incorrect movements of the steering handle can be prevented.
  • steer-by-wire steering system is proposed.
  • So-called steer-by-wire steering systems for vehicles are already known in various forms from the state of the art. This differs from conventional steering systems in that the steering of the wheels is completely decoupled from the mechanical steering movement of the driver or only takes place via a purely electronic transmission.
  • the conventional mechanical transmission devices are omitted; instead, the driver generates data through his steering movement on the so-called steering handle or steering wheel, which is fed to an electronic control unit.
  • This control module evaluates the data and converts it into corresponding steering commands. This controls the steering gear, which carries out the desired steering movement.
  • the steering system further comprises the steering handle mentioned for manually actuating a steering movement in a manual driving mode of the vehicle.
  • a manual driving mode the steering handle is in an actuatable state as described above, while in an autonomous driving mode it is in a locked state. In the locked state, it can no longer be manually actuated by the driver.
  • the steering handle can be a steering wheel, for example.
  • an actuator unit which adjusts or moves the steering handle from the operable to the locked state.
  • the actuator unit for example a motor, can be electrically and/or mechanically and/or magnetically actuated.
  • An initiation device is also provided for the manual initiation of the manual driving mode by the driver while the vehicle is moving. As already mentioned above, this can be a switch or a button in the vehicle interior. Alternatively or additionally, it is also possible for a gesture or corresponding movement by the driver to represent such an initiation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug in einem manuellen als auch in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist, - wobei in einem manuellen Fahrmodus eine Lenkhandhabe zur manuellen Betätigung einer Lenkbewegung in einem betätigbaren Zustand ist, - wobei die Lenkhandhabe in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges in einem nicht betätgbaren, gesperrten Zustand ist, - wobei ein Fahrzeugführer eine Übergabe vom manuellen in den autonomen Fahrmodus während der Fahrt des Fahrzeuges initiiert, wobei zumindest ein Plausibilitätscheck beim Übergang vom betätigbaren Zustand in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe erfolgt, wobei, wenn der Plausibilitätscheck ergibt, dass die Initiierung vom Fahrzeugführer ungewollt ist, der Übergang vom betätigten in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe abgebrochen wird.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems sowie Lenksystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Lenksystem zur Durchführung des Verfahrens nach dem nebengeordneten Anspruch 8. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 102 59 684 A1 , die 1 916 652, die DE 10 2016 210 622 A1 , die DE 10 2016 011 461 A1 sowie auf die US 2018 008 6297 A1 verwiesen.
Bekanntermaßen besitzen heute übliche Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, eine im Wesentlichen ortsfeste Lenksäule, an welcher ein Lenkrad angeordnet ist. Besonders im Lenkradbereich sind neben dieser üblichen Gestaltung von Lenksäule und Lenkrad weitere Ausbildungen von Kfz- Lenkhandhaben denkbar und möglich, die sich beispielsweise durch gesteigerten Komfort aufgrund weitreichenderen Verlagerungsmöglichkeiten auszeichnen. So zeigt die DE 102 59 684 A1 beispielsweise eine Lenkradhandhabe für ein Kraftfahrzeug, die an einem um eine im Wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende Achse verschwenkbaren Arm angeordnet und mit diesem verlagerbar ist.
Ferner ist aus der oben genannten 1 916 652 deutschen Schrift ein Lenkrad bekannt, welche zur Komfortsteigerung, genauer zum besseren Aussteigen des Fahrzeuginsassen aus dem Fahrzeug, ein beispielsweise in Richtung des Fahrzeugbodens wegklappbares Lenkrad aufzeigt.
Jedoch steigert sich insbesondere das Komfortverlangen im Zeitalter der Fahrerassistenzsysteme und dem autonomen Fahren mehr und mehr. So ist es beispielsweise aus Komfort- und Platzgründen erwünscht, bei einer autonomen Fahrzeugführung das Lenkrad nicht mehr in direkter Reichweite des Fahrers zu positionieren. Trotzdem muss der Fahrer jederzeit in der Lage sein, in das (autonome) Fahrgeschehen eingreifen zu können. Derartige Restriktionen und Übernahmebedingungen vom manuellen Fahren zum autonomen Fahren beschreiben eine technische Herausforderung bei der Entwicklung und Konstruktion von Fahrzeug und Fahrerzeugsystemen. So ist aus der DE 10 2016 210 622 A1 ein Verfahren zur Übernahme der Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeuges von einem ersten Fahrzeugführungssystem auf ein anderes Fahrzeugführungssystem. Durch die Übergabe einer Fahrzeugführungsvorrichtung, welche Fahrzeugführungsvorrichtung auch ein Lenkrad umfasst, erfolgt der Wechsel der Fahrzeugführung von einem ersten Fahrzeugführungssystem auf ein zweites Fahrzeugführungssystem. Dabei wird die Fahrzeugführungsvorrichtung bei Betätigung einer Betätigungseinrichtung durch eine translatorische Bewegung von einer ersten Einbauposition in mindestens eine zweite Einbauposition im Fahrzeug gebracht.
Ferner sind Lenksysteme, wie beispielsweise in der US 2018 008 6297 A1 aufgezeigt, welche bei einer autonomen Fahrt in Richtung der Fahrzeugfront wegverschoben werden und bei einer manuellen Fahrt wieder (beispielsweise der Armaturentafel) hinausverschoben werden. Dabei ist in der US 2018 008 6297 A1 ein in die Armaturentafel hinein verschiebbares Lenkrad gezeigt, welches im Lenkradtropf einen Display umfasst. Hinter dem Display ist ein Airbagmodul angeordnet.
Die DE 10 2016 011 461 A1 zeigt ein Fahrzeug, welches in einem autonomen und in einem manuellen Fahrmodus betrieben werden kann. Die Lenkhandhabe kann für den Betrieb des Fahrzeuges in einem autonomen Fahrmodus zusammengeklappt werden und ein sich ebenfalls vor einem Fahrzeugfahrer angeordnetes Display kann in Richtung einer Fahrzeugfront weg vom Fahrer verschoben werden. Der Fahrer kann so während einer autonomen Fahrt des Fahrzeuges das Display zum Entertainment nutzen, während in einer manuellen Fahrt des Fahrzeuges das Display wieder in Richtung einer Fahrzeugfront verschwenkt wird und das Lenkrad wieder zumindest teilweise ausgeklappt wird.
Es sind zahlreiche Ausführungsformen bekannt, in denen eine Lenkhandhabe eingeklappt, eingefaltet oder verschoben wird, sodass der Innenraum des Fahrzeugs für die Fahrzeuginsassen während einer autonomen Fahrt besser genutzt werden kann. Beim vollständig autonomen Fahren des Fahrzeuges sollte ein Übergang von einem manuellen in einen autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges auch während einer Fahrt des Fahrzeuges möglich sein. Jedoch besteht dann das Risiko, dass aufgrund beispielsweise eines technischen Fehlers oder eine Fehlbedienung des Fahrers, ein ungewolltes Verfahren und Verklappen der Lenkhandhabe während der Fahrt erfolgt.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu Betrieb eines Lenksystems bereitzustellen, die einen ungewollten Übergang von einer manueller betätigten Lenkhandhabe in einen autonomen Lenkbetrieb verhindert.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Lenkhandhabe mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Es wird ein zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug in einem manuellen als auch in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist.
In einem autonomen Fahrmodus übernimmt das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugsteuerung bzw. ein Fahrerassistenzsystem die Fahrzeugführung. Ein Fahrzeugfahrer bzw. Fahrzeugführer muss dann keine Fahrzeugführungsaufgabe mehr selbst übernehmen. In einem teilautonomen oder hochautomatisierten Fahrmodus werden einzelne Fahrzeugführungsaufgaben, beispielsweise die Fahrzeugquerführung (also das Lenken) von geeigneten Fahrerassistenzsystem übernommen.
Im Bedarfsfall, beispielsweise in kritischen Situationen oder auch auf Wunsch des Fahrers selbst, muss bzw. kann der Fahrer oder ein Fahrzeuginsasse die Fahrzeugführung des Fahrzeuges zumindest teilweise selbst übernehmen. Ein Fahrmoduswechsel zwischen dem autonomen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus findet statt.
Im manuellen Fahrmodus übernimmt der Fahrzeugfahrer zumindest teilweise die Fahrzeugführung. Dabei muss der Fahrzeugfahrer dann die Querführung des Fahrzeuges übernehmen. Er muss also das Fahrzeug selbst über eine Lenkhandhabe lenken. Dabei ist es vorgesehen, dass die Lenkhandhabe in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges in einem betätigbaren Zustand ist.
Ein betätigbarer Zustand bedeutet im Sinne dieser Erfindung, dass die Lenkhandhabe derart ausgebildet und im Fahrzeuginnenraum positioniert ist, dass ein Fahrzeugführer ohne jegliche Probleme in der Lage ist die Lenkhandhabe zu Bedienen.
In einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges hingegen befindet sich die Lenkhandhabe in einem nicht betätgbaren, gesperrten Zustand.
Ein gesperrter Zustand bedeutet im Sinne dieser Erfindung, dass die Lenkhandhabe derart im Fahrzeug positioniert bzw. ausgebildet ist, dass diese nicht von einem Fahrzeugführer erreicht wird bzw. dass diese nicht von einem Fahrzeuginsassen betätigt werden kann oder eine Betätigung ohne Einfluss auf die Fahrfunktion bleibt.
Dabei kann die Lenkhandhabe insbesondere in Richtung Fahrzeugfront in ein Armaturenbrett des Fahrzeuges eingefahren oder eingeklappt sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Lenkhandhabe in sich eingefaltet oder eingeklappt sein. Es ist auch möglich, dass die Lenkhandhabe zusätzlich oder alternativ mechanisch derart verriegelt ist, dass keine Betätigung mehr möglich ist.
Es ist ferner vorgesehen, dass grundsätzlich ein Übergang vom manuellen in den autonomen Fahrmodus während der Fahrt des Fahrzeuges von einem Fahrzeugführer bzw. einem Fahrer bzw. einem Insassen initiiert wird, oder eine hinreichende Indikation für eine automatische Übernahme erkannt wird. Beispielsweise erfolgt eine solche Initiierung durch eine entsprechende Taste bzw. ein entsprechender Schalter im Fahrzeug und/oder durch eine entsprechende Gestik oder Bewegung des Fahrzeuginsassen.
Wird ein Übergang vom manuellen in den autonomen Fahrmodus während der Fahrt des Fahrzeuges von einem Fahrzeugführer initiiert, so wird die Lenkhandhabe von einem betätigbaren in einen gesperrten Zustand gebracht.
Dabei ist es ferner vorgesehen, dass wenn bzw. während die Lenkhandhabe von einem betätigbaren in einen gesperrten Zustand gebracht wird (also beim Übergang in den gesperrten Zustand), ein Plausibilitätscheck erfolgt. Der Plausibilitätscheck überprüft, ob die erfolgte Initiierung des Wechsels von einem betätigbaren in einen gesperrten Zustand der Lenkhandhabe durch den Fahrzeugführer gewollt oder ungewollt war. Ergibt der Plausibilitätscheck, dass der Wechsel gewollt war (= plausibel), so wird der Übergang in den gesperrten Zustand fortgesetzt.
Ergibt der Plausbilitätscheck, dass der Übergang ungewollt war, beispielsweise weil ein Fehler im System vorliegt oder eine Fehlbedienung stattgefunden hat, so wird der Übergang in den gesperrten Zustand abgebrochen. Die Lenkhandhabe wird dann bevorzugt wieder zurück in ihre ursprüngliche, betätigbaren Zustand gebracht. Der Fahrer wird dann bevorzugt aufgefordert die Lenkhandhabe wieder manuell selbst zu bedienen.
Der Plausibilitätscheck erfolgt dabei bevorzugt zu einem Zeitpunkt, indem der gesperrte Zustand der Lenkhandhabe noch nicht erreicht ist und der Fahrzeugführer nicht die Möglichkeit hat (auch wenn vorerst eingeschränkt), die Lenkhandhabe zu bedienen und das Fahrzeug manuell zu lenken.
Somit kann durch den vorgeschlagenen Plausibilitätscheck ein vom Fahrzeugführer ungewollter gesperrter Zustand der Lenkhandhabe vorteilhaft frühzeitig verhindert werden.
Beim Plausibilitätscheck werden bevorzugt vorhandene physikalische Fahrzeuggrößen und/oder ein Lenkradhandmoment und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder eine Längsbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Informationen einer Innenraumüberwachung des Fahrzeuges und/oder eine Sitzposition des Fahrzeugführers herangezogen werden.
Es wird also beispielsweise mittels Sitzbelegsensoren oder einen Innenraumkamera überprüft, ob sich ein Fahrzeugführer bereits auf einen anderen Sitzplatz als den Fahrersitzplatz gesetzt hat oder ob er die Sitzposition auf dem Fahrersitz bereits verlassen hat. Ein Verlassen den Fahrersitzes würde beispielsweise darauf hinweisen, dass der Fahrzeugführer einen autonomen Fahrmodus erwünscht hat und eine Initiierung in den gesperrten Modus plausibel erscheint.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Übergang vom betätigbaren in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe in zumindest zwei Phasen, besonders bevorzugt drei Phasen, aufgeteilt. Dabei ist es vorgesehen, dass nach jeder Phase ein Plausibilitätscheck erfolgt. Mit dem „Übergang“ ist im Sinne dieser Erfindung eine räumliche Transformation der Lenkhandhabe vom betätigbaren in den gesperrten Zustand gemeint. Diese Transformation ist insbesondere in Form einer Bewegung bzw. geometrischen Veränderung der Lenkhandhabe.
Mit jeder fortschreitenden Phase wird es für einen Fahrzeuginsassen schwieriger das Fahrzeug manuell zu lenken d.h. mit jeder Phase rückt die Lenkhandhabe räumlich näher an den gesperrten Zustand heran.
Eine erste Phase stellt, beispielsweise bei einer in Richtung Fahrzeugfront einfahrbaren Lenkhandhabe, ein erster Einfahrweg der Lenkhandhabe in Richtung Fahrzeugfront dar. Dieser erste Einfahrweg beträgt nur wenige Zentimeter, beispielsweise in einer Größenordnung von 1 - 3 cm. Dabei wird die Lenkhandhabe langsam, beispielsweise 2-5 Sekunden, in Richtung Fahrzeugfront eingefahren. Nach Erreichen des ersten Einfahrweges erfolgt eine erste Plausibilisierung der Einfahrbewegung der Lenkhandhabe.
Ergibt die Prüfung ein „Plausibel“, dann wird die Lenkhandhabe in der zweiten Phase einen zweiten Einfahrweg in Richtung Fahrzeugfront eingefahren. Ist der zweite Einfahrweg erreicht, so befindet sich die Lenkhandhabe translatorisch in ihrer Endposition. Der zweite Einfahrweg beträgt beispielsweise weitere 10 -15 cm und dauert weitere 3 - 6 Sekunden.
Nach Erreichen der Endposition (oder auch auf dem Weg dahin) erfolgt eine weitere Plausibilisierung der Transformation um den Übergang in die dritte Transformationsphase zu ermöglichen. Erst bei einer weiteren Prüfung mit Ergebnis „plausibel“ beginnt die letzte, kritischste Transformationsphase, nämlich in diesem konkreten Beispiel die Verklappung bzw. Faltung der Lenkhandhabe, also die endgültige mechanische Verriegelung der Lenkhandhabe.
Die einzelnen Transformationsphasen müssen in einer definierten Reihenfolge ablaufen, können aber zeitlich beliebig komprimiert und/oder auch parallelisiert werden.
Dabei muss die Lenkhandhabe nicht zwingendermaßen in Richtung Fahrzeugfront eingefahren werden. Jede Art von Bewegung bzw. geometrische Veränderung er Lenkhandhabe bis hin zu einem gesperrten Zustand ist möglich. Durch die phasenweise Transformation mit den nachgelagerten Plausibilitätsprüfungen können somit ungewollte und fehlerhafte Bewegungen der Lenkhandhabe unterbunden werden.
Neben dem Verfahren wird außerdem eine Lenksystem eines Fahrzeuges zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgeschlagen.
Dabei wird insbesondere ein Steer-By-Wire Lenksystem vorgeschlagen. Sogenannte Steer-By-Wire-Lenksysteme von Fahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bereits in unterschiedlichen Weisen bekannt. Ein solches unterscheidet sich von den herkömmlichen Lenksystemen insofern, dass die Lenkung der Räder von der mechanischen Lenkbewegung des Fahrers vollkommen entkoppelt bzw. nur mehr durch eine rein elektronische Übertragung stattfindet. Die herkömmlichen mechanischen Übertragungseinrichtungen entfallen, stattdessen erzeugt der Fahrer durch seine Lenkbewegung an der sogenannten Lenkhandhabe bzw. am Lenkrad Daten, mit welchen eine elektronische Steuereinheit gespeist wird. Dieses Steuermodul wertet die Daten aus und setzt sie in entsprechende Lenkbefehle um. Damit wird das Lenkgetriebe angesteuert, welches die gewünschte Lenkbewegung ausführt.
Das Lenksystem umfasst ferner die genannte Lenkhandhabe zur manuellen Betätigung einer Lenkbewegung in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges. In einem manuellen Fahrmodus ist die Lenkhandhabe in einem oben beschriebenen betätigbaren Zustand, während diese in einem autonomen Fahrmodus in einem gesperrten Zustand ist. Im gesperrten Zustand ist sie nicht mehr vom Fahrzeugführer manuell betätigbar. Bei der Lenkhandhabe kann es sich beispielsweise um ein Lenkrad handeln.
Ferner ist eine Aktuatoreinheit vorgesehen, die ein Verstellen bzw. ein Bewegen der Lenkhandhabe vom betätigbaren in den gesperrten Zustand realisiert. Die Aktuatoreinheit, also beispielsweise ein Motor, kann elektrisch und/oder eine mechanisch und/oder magnetisch betätigbar sein. Es ist außerdem eine Initiierungsvorrichtung zum manuellen Einleiten durch des manuellen Fahrmodus durch den Fahrzeugführer während der Fahrt des Fahrzeuges vorgesehen. Wie bereits weiter oben erwähnt, kann es sich dabei um einen Schalter oder eine Taste im Fahrzeuginnenraum handeln. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass eine Gestik oder entsprechende Bewegung des Fahrzeugführers eine solche Initiierung darstellt.
Um ein Plausibilitätscheck durchführen zu können wird außerdem eine Erfassungs- und Auswerteinheit benötigt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug in einem manuellen als auch in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist,
- wobei in einem manuellen Fahrmodus, eine Lenkhandhabe zur manuellen Betätigung einer Lenkbewegung in einem betätigbaren Zustand ist,
- wobei die Lenkhandhabe in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges in einem nicht betätgbaren, gesperrten Zustand ist,
- wobei ein Fahrzeugführer eine Übergabe vom manuellen in den autonomen Fahrmodus während der Fahrt des Fahrzeuges initiiert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Plausibilitätscheck beim Übergang vom betätigbaren Zustand in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe erfolgt, wobei wenn der Plausibilitätscheck ergibt, dass die Initiierung vom Fahrzeugführer ungewollt ist, der Übergang vom betätigten in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe abgebrochen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Übergang vom betätigbaren in den gesperrten Zustand der Lenkhandhabe in zumindest zwei Phasen aufgeteilt ist, wobei nach jeder Phase ein Plausibilitätscheck erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkhandhabe in einem beätigbaren Zustand in Richtung Fahrzeuginnenraum ausgefahren und/oder ausgeklappt ist und wobei die Lenkhandhabe bei Initiierung des autonomen Fahrmodus eingefahren und/oder eingeklappt wird und wobei die Lenkhandhabe nach vollständigem Einfahren und/oder Einklappen mechanisch gesperrt wird, sodass diese nicht mehr vom Fahrzeugführer betätigbar ist, wobei vor dem vollständigen Einklappen und/oder Einfahren und/oder vor dem Sperren der Lenkhandhabe zumindest ein Plausbilitätscheck erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Lenkhandhabe bei Initiierung des autonomen Fahrmodus in einer ersten Phase teilweise bis zu einem ersten Einfahrweg und/oder Einklappweg eingefahren und/oder eingeklappt wird, wobei nach Erreichen des ersten Einfahrwegs und/oder Einklappwegs ein erster Plausbilitätscheck erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei wenn der erste Plausibilitätscheck plausibel war, die Lenkhandhabe bis zu einem zweiten Einfahrweg in einer zweiten Phase eingefahren und/oder eingeklappt wird und bei Erreichen des zweiten Einfahrwegs und/oder Einklappwegs ein zweiter Plausibilitätscheck durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, wobei unmittelbar bevor die Lenkhandhabe in einen gesperrten Zustand übergeht, ein Plausbilitätscheck erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei beim Plausibilitätscheck vorhandene physikalische Fahrzeuggrößen und/oder ein Lenkradhandmoment und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder eine Längsbeschleunigung des Fahrzeuges und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Informationen einer Innenraumüberwachung des Fahrzeuges und/oder eine Sitzposition des Fahrzeugführers herangezogen werden.
8. Lenksystems eines Fahrzeuges zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Fahrzeug in einem manuellen als auch in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist, umfassend
Eine Lenkhandhabe zur manuellen Betätigung einer Lenkbewegung in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges, wobei die Lenkhandhabe in einem manuellen Fahrmodus in einem betätigbaren Zustand ist und die Lenkhandhabe in einem autonomen Fahrmodus in einem gesperrten Zustand ist, sodass diese nicht mehr vom Fahrzeugführer betätigbar ist;
Eine Aktuatoreinheit zum Verstellen der Lenkhandhabe in einen betätigbaren und einen gesperrten Zustand;
Eine Initiierungsvorrichtung zum manuellen Einleiten des autonomen Fahrmodus durch den Fahrzeugführer während der Fahrt des Fahrzeuges;
Eine Erfassungs- und Auswerteinheit zur Erfassung und Auswertung der Daten des Plausibilitätschecks.
9. Lenksystem nach Anspruch 8, wobei das Lenksystem ein Steer-By-Wire-Lenksystem ist.
EP24706370.4A 2023-03-03 2024-02-05 Verfahren zum betrieb eines lenksystems sowie lenksystem Pending EP4676805A1 (de)

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DE102023105329.9A DE102023105329A1 (de) 2023-03-03 2023-03-03 Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems sowie Lenksystem
PCT/DE2024/100091 WO2024183844A1 (de) 2023-03-03 2024-02-05 Verfahren zum betrieb eines lenksystems sowie lenksystem

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EP (1) EP4676805A1 (de)
CN (1) CN120787202A (de)
DE (1) DE102023105329A1 (de)
WO (1) WO2024183844A1 (de)

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