WO2019206376A1 - Aktivierung einer fahrfunktion zum automatisierten fahren mit längs- und querführung über eine andere fahrfunktion zum automatisierten fahren mit geringem automatisierungsgrad - Google Patents

Aktivierung einer fahrfunktion zum automatisierten fahren mit längs- und querführung über eine andere fahrfunktion zum automatisierten fahren mit geringem automatisierungsgrad Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a driving system for a motor vehicle, in particular for a passenger car, which has a first driving function for
  • the invention relates to a method for activating the first driving function.
  • automated driving in the context of the document can be understood as driving with automated longitudinal or transverse guidance or autonomous driving with automated longitudinal and transverse guidance.
  • automated driving is driving on the highway.
  • automated driving includes a automated driving with any degree of automation.
  • Exemplary levels of automation are assisted, semi-automated, highly automated or fully automated driving.
  • Automation levels have been defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Forschung kompakt", issue 11/2012).
  • assisted driving the driver performs the longitudinal or transverse guidance permanently, while the system assumes the other function within certain limits.
  • Flierzu counts for example, a so-called Abstandstempomat, also referred to as ACC (adaptive cruise control).
  • TAF semi-automated driving
  • the system takes over the longitudinal and transverse guidance for a certain period of time and / or in specific ones
  • VAF fully automated driving
  • Degree of automation complies with SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE - Society of Automotive Engineering).
  • SAE J3016 For example, Highly Automated Driving (HAF) Level 3 complies with the SAE J3016 standard.
  • SAE level 5 is the highest in the SAE J3016
  • SAE level 5 is driverless driving, which allows the system to automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required.
  • FIAF highly automated driving function
  • the driving function for highly automated driving is generally not available in all driving situations to be activated. Instead, availability is the fulfillment of one or more
  • the driving speed is within a certain speed range, for. B. a speed range of 60 km / h to 130 km / h.
  • the reason for this is, for example, technical restrictions (eg a limit of up to 60 km / h for an FIAF driving function for the main application case congestion or a limit of 130 km / h for a motorway pilot) or statutory speed limits (eg a allowed
  • the distance to the preceding vehicle may be large enough, ie. H. greater than or greater than a certain lower clearance limit.
  • FIAF for the activation of FIAF may be required that the transverse position of the vehicle in the lane is within a certain range, so that the transverse position is reasonably central. If the driver wishes to activate the FIAF driving function, he is often unaware that the activation relevant
  • Driving parameters of the vehicle comply with the respective conditions for the individual driving parameters in order to activate the driving function FIAF. For example, when the driver tries to drive at a speed greater than an upper limit speed to activate highly automated driving by a corresponding operator action (eg pressing a button in the vehicle cockpit), the driver gets, for example via a screen in the vehicle cockpit
  • Claim can form its own and independent of the combination of all features of the independent claim invention, the subject of an independent claim, a
  • the second driving function has a lower degree of automation than the first driving function.
  • the first driving function is
  • the first driving function is available in an allowable range (defined by a lower and / or upper limit) for a driving parameter for activation, for example when the driving speed is in one
  • the driving function is preferably activated only in this admissibility range.
  • the activation of the first driving function can of course still on it be linked that another driving parameter (eg the time or length-related distance to the front vehicle) than the above-mentioned driving parameters (eg the vehicle speed) in an appropriate range of admissibility (eg less than 3 s).
  • the admissibility range can have a lower and an upper limit or have only a lower or only an upper limit.
  • the upper and / or lower limit may be part of the admissibility range (eg a speed range less than or equal to 130 km / h) or may no longer be part of the admissibility range (eg a speed range less than 130 km / h).
  • the driving system is set up to perform various activities described below. This is typically done by means of an electronic control unit, which may also be distributed over several control units.
  • the control unit may include one or more computers having one or more processors that operate under software control in the manner of the invention. Starting from a driving state with active second driving function
  • Driving function for example, trying to reduce or increase the vehicle speed (depending on the output speed).
  • the driving system determines at some point that the driving parameter (eg the vehicle speed or the distance to the vehicle in front) fulfills a criterion with regard to the admissibility range.
  • the criterion requires, for example, that the driving parameter is within the permissible range. Theoretically, it would also be conceivable that already before reaching the admissibility range (eg from 5 km / h above the upper limit)
  • Admissibility range the criterion is fulfilled.
  • the criterion will be met only when the driving parameter in the
  • the first driving function (eg HAF) is activated on the system side after the driving parameter fulfills the criterion with regard to the admissibility range, for example after the driving parameter has reached the permissible range.
  • HAF the first driving function
  • the first drive function is activated. It can be provided that the first driving function is automatically activated without the driver having to undertake another operating action. Alternatively, it can be provided that the activability of the first driving function is signaled to the driver (in particular visually, acoustically or haptically) after the driving parameter has set the criterion with respect to the driver
  • the driver can then trigger the activation of the driving function by an additional operating action (eg actuation of an operating element, release of the steering wheel or pronouncing a voice command).
  • the additional operator action is a feasible for the driver with less effort Operator action as an initial operator action to activate the first driving function, which is carried out via the input component discussed below.
  • the additional operator action is, for example, a confirmation action for confirming activation of the first driving function proposed by the system after the driving parameter has reached the permissible range, for example by actuating an operating element or by releasing a steering wheel (which preferably comprises hands-on sensors ).
  • the concept according to the invention brings a significant increase in comfort and reduces the operating effort: the driving parameter can be transferred into the admissibility range via the second driving function, so that the first driving function can be activated. It is advantageous if a driver-side operating action for activating the first driving function brings the vehicle via the second driving function in a state in which the first driving function can be activated, for example automatically without further operating action or only after a further operating action, for example, to confirm the
  • the driving function has a user interface which has a
  • Input component for a driver-side control action for activating the first driving function includes, for example, an actuatable
  • the input component may also be a speech recognition, which receives a corresponding linguistic command for activating the first driving function.
  • the input component need not be exclusively an input component directed to the activation of the first drive function act. Instead, it would be conceivable that the input component would be one for a plurality of automated driving driving functions
  • the plurality of driving functions comprises the first driving function (eg, FIAF) and the second driving function (eg TAF), preferably one or more further driving functions (eg ACC and / or a lane departure warning without longitudinal guidance) are also preferred. intended.
  • first driving function eg, FIAF
  • TAF further driving functions
  • Input component signals an operator action via the
  • Input component to the system, the general driver's desire for automated driving, without direct reference to the first
  • Driving function The driving system is then set up, after determining the signaled via the input component desire for automated driving that available driving function from the majority of
  • the driving system is set up, starting from a driving state without active first and without active second driving function (in particular based on a manual ferry operation) and a value of the driving parameter outside the permissible range, to determine a control action carried out via the input component for activating the first driving function. After determining the operation to activate the first
  • Driving function the second driving function is activated by the system.
  • the first driving function can not be activated at first because the
  • Driver parameter is initially still outside the range of admissibility for the first driving function.
  • the activation of the second driving function can be subject to the proviso that a driving parameter (eg the driving function) (for
  • Vehicle speed is in an optional range of admissibility for the second driving function. This admissibility for the second
  • Driving function (eg 40 km / h to 210 km / h) is - if any - generally greater than the permissible range (eg 60 km / h to 130 km / h) for the first driving function for the same driving parameter (eg for the driving speed) and often includes the range of admissibility for the first driving function.
  • the activation of the second driving function preferably takes place automatically without the need for a further operating action.
  • the activation of the second driving function requires a further operating action, in particular the activation of the second
  • Driving function must be confirmed by the driver, as the driver may expect the immediate activation of the first driving function.
  • the value of the driving parameter in the direction of the admissibility range is changed by means of automated longitudinal guidance or by means of automated lateral guidance, with active second driving function, as already described above.
  • the first driving function is activated or its
  • Activability is signaled to the driver after it has been determined that the driving parameter meets the criterion, as already described above.
  • the first driving function is available, for example, in a range of admissibility for the speed defined by a lower (eg 60 km / h) and / or upper speed limit (eg 130 km / h). Then the driving system is preferably set up, starting from one
  • the driving system is set up, starting from a driving state with active second driving function and a vehicle speed below the lower one
  • Speed limit (eg 60 km / h), to increase the vehicle speed to the lower speed limit or to increase it to a value above the lower speed limit when the second driving function is active.
  • a setting speed for the vehicle speed can be specified at least for the second driving function on the driver side.
  • this is an operable by Fland or operated by voice or by gestural control means for (in particular incremental) increase and decrease of the set speed provided, for example, at each individual operator input and / or continuous operation the
  • an operating element which can be actuated per region may also be provided as the setting speed for taking over the (legally) permissible maximum speed on the route section.
  • the setting speed is preferably set on the system side to the upper speed limit or to a value below the upper speed limit, preferably without the need for another operating action of the vehicle
  • the re-setting of the set speed may be subject to the driver agreeing to a system-proposed re-setting of the set speed.
  • the setting speed on the system side can be set to the lower speed limit or to a value above the lower speed limit on the system side.
  • the driver-side operator action for activating FIFG results in the vehicle turning into the vehicle Partially automated ferry service (TAF) changes, if it is not already in this ferry service anyway.
  • TAF vehicle Partially automated ferry service
  • the set speed is set to a speed (eg, 130 km / h) in the allowable range (specifically, the maximum speed of the allowable range), so that the vehicle decelerates to this set speed.
  • Vehicle control goes to the vehicle.
  • Operating action for activating the first driving function results in that the setting speed for regulating the vehicle speed is automatically set to a value in the permissible range.
  • the vehicle speed is automatically adjusted via the second driving function so that the first driving function can be activated when the permissible range is reached.
  • the driving parameter may also be the time or length-related distance of the vehicle to the vehicle in front.
  • the first driving function is preferably available in an allowable range for the distance defined by a lower distance limit (eg 3 s).
  • the driving system is set up, starting from a driving state with active second driving function and a distance below the lower one
  • Distance limit to increase the distance to the lower distance limit or a value above the lower distance limit when the second driving function is active. For example, the distance to the vehicle in front is too small to activate FIFG.
  • a time-related or length-related desired distance to the vehicle in front is system-side to the lower limit of
  • Permissible range or set to a value greater than the lower limit. It can be provided that a desired distance to
  • preceding vehicle is generally adjustable by operating means;
  • the system sets the target distance
  • the setpoint distance set by the driver is modified.
  • the first driving function is a driving function without driver-side responsibility for the permanent monitoring of the driving function; This is for example, in highly automated driving the case.
  • Driving function is preferably a driving function with driver side
  • TAF partially automated driving
  • the driving system preferably has one
  • User interface which includes an output component (for example, a display), which is used to signal to the driver, whether or not the driver has the responsibility for permanent monitoring of the active driving function.
  • an output component for example, a display
  • One or more clear indications can show the driver whether the driver or the vehicle is currently responsible. This can z. For example, by a text or voice output: "You have taken responsibility or” you have taken over the task of driving ".
  • the active driving mode which connects the driver with the assumption or release of responsibility, can, for. This can be indicated by a symbol, a characteristic color scheme or graphic changes on a display such as the instrument cluster.
  • the availability of the first driving function was discussed depending on the value of a driving parameter.
  • the availability of the first driving function often depends on the respective value of various driving parameters, for example, whether the driving speed is within a certain speed range (first admissibility range) and if the distance to the preceding vehicle is greater than or equal to a threshold value (second admissibility range).
  • the availability may still be of the value of one or more others
  • Driving parameters depend. If the availability of at least two driving parameters is dependent, the first driving function is available, for example, if the driving parameter in the permissible range of this driving parameter and - at the same time - a different, second driving parameter in a second
  • the driving function is then set up, in the event that there is a driving state in which the value of the (first) driving parameter is outside the (first) admissibility range and the value of the second driving parameter is outside the second permissive range when the second driving function is active, by means of the active second Driving function the value of (first)
  • the first driving function can then be activated automatically or its first driving function
  • the first driving parameter can first be changed via the second driving function, for example-and only after
  • a second aspect of the invention relates to a method for activating a first driving function for automated driving with automated longitudinal and lateral guidance, wherein a first driving function for automated driving with automated longitudinal and transverse guidance and a second driving function for automated driving with at least automated longitudinal guidance or with at least automated lateral guidance and less
  • the first driving function is available for activation in a permissible range of a driving parameter.
  • the method comprises the steps:
  • Admissibility range changing the value of the driving parameter when the second driving function is active in the direction of the admissibility range by means of automated longitudinal guidance or by means of automated lateral guidance;
  • a third aspect of the invention relates to software with program code for carrying out the method according to the second aspect of the invention, when the software runs on a computer or on distributed computers.
  • the Computer or the distributed computers are part of the driving system.
  • the computer or computers are for example on one or more
  • FIG. 2 shows an exemplary activation of the FIFG driving function after increasing the time interval to the front vehicle via the TAF driving function.
  • Fig. 1 is an exemplary activation of the FIAF driving function after
  • an operating action for activating the FIAF driving function by the driving system is detected at the time t0, for example, the actuation of a key directed to the activation of the FIAF driving function is detected.
  • the driving system then checks whether the vehicle speed vist is within a permissible range for activating the FIAF driving function.
  • the upper limit VHAF.max of the admissibility range is, for example, 130 km / h.
  • System-side activation of the HAF driving function may be subject to the driver's activation by means of a previous one
  • FIG. 2 shows an exemplary activation of the HAF driving function after increasing the time interval ⁇ t to the vehicle in front via the TAF driving function.
  • an operating action for activating the FIAF driving function by the driving system is detected at the time t0, for example, the actuation of a key directed to the activation of the FIAF driving function is detected.
  • the driving system then checks whether the time interval At for
  • the preceding vehicle is in a distance-permissive range for activating the FIAF driving function.
  • the distance permission range has a lower limit AtHAF.min.
  • An upper limit is for the
  • AtHAF.min of the range allowance range is, for example, 3 seconds.
  • the TAF driving function is activated on the system side in response to the operating action for activating the FIFG driving function.
  • the distance ⁇ t to the vehicle ahead is automatically increased by automatic longitudinal guidance in the direction of the lower limit AtHAF.min of the distance permission range for the FIAF driving function.
  • a setpoint distance is set on the system side to AtHAF.min.
  • the FIAF driving function is activated on the system side at the time ti.
  • the system-side activation of the FIAF driving function may be subject to the driver agreeing to activation by means of a previous confirmation action.

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Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung und einer zweiten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit zumindest automatisierter Längsführung oder mit zumindest automatisierter Querführung. Die zweite Fahrfunktion weist einen geringeren Automatisierungsgrad als die erste Fahrfunktion auf. Die erste Fahrfunktion ist in einem (durch eine untere und/oder obere Grenze definierten) Zulässigkeitsbereich für einen Fahrparameter verfügbar, beispielsweise wenn die Fahrgeschwindigkeit in einem Geschwindigkeitsbereich von 60 km/h bis 130 km/h liegt. Ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des Zulässigkeitsbereichs verändert das Fahrsystem bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Wert des Fahrparameters in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung. Das Fahrsystem stellt dann fest, dass der Fahrparameter ein Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt. Das Kriterium verlangt beispielsweise, dass der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich liegt. Die erste Fahrfunktion wird systemseitig aktiviert, nachdem der Fahrparameter das Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt, beispielsweise nachdem der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich gelangt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Aktivierbarkeit der ersten Fahrfunktion dem Fahrer signalisiert wird, nachdem der Fahrparameter das Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt.

Description

Aktivierung einer Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit Längsund Querführung über eine andere Fahrfunktion zum automatisierten
Fahren mit geringem Automatisierungsgrad
Die Erfindung betrifft ein Fahrsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, welches eine erste Fahrfunktion zum
automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung unterstützt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion.
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. Bei dem automatisierten Fahren handelt es sich beispielsweise um ein Fahren auf der Autobahn. 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. Flierzu zählt beispielsweise ein sogenannter Abstandstempomat, auch als ACC (adaptive cruise control) bezeichnet. 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 entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) 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. In einem Fahrsystem mit einer Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren (FIAF) ist die Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren im Allgemeinen nicht in allen Fahrsituationen verfügbar, um aktiviert zu werden. Stattdessen ist die Verfügbarkeit an das Erfüllen einer oder mehrerer
fahrparameterspezifischer Bedingungen geknüpft.
Beispielsweise kann für die Aktivierbarkeit von FIAF gefordert sein, dass die Fahrgeschwindigkeit in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich liegt, z. B. einem Geschwindigkeitsbereich von 60 km/h bis 130 km/h. Die Ursache hierfür sind beispielsweise technische Restriktionen (z. B. eine Begrenzung bis 60 km/h bei einer FIAF-Fahrfunktion für den wesentlichen Anwendungsfall Stau oder eine Begrenzung bis 130 km/h bei einem Autobahnpiloten) oder gesetzliche Geschwindigkeitsbegrenzungen (z. B. eine zulässige
Flöchstgeschwindigkeit auf einem bestimmten Streckenabschnitt) oder umweltbedingte Einschränkungen wie schlechte Sicht.
Zusätzlich oder alternativ kann zur Aktivierbarkeit von FIAF gefordert sein, dass der Abstand zum Vorderfahrzeug groß genug ist, d. h. größer oder größer gleich als ein bestimmter unterer Abstandsgrenzwert ist.
Zusätzlich oder alternativ kann zur Aktivierbarkeit von FIAF gefordert sein, dass die Querposition des Fahrzeugs in der Fahrspur in einem bestimmten Bereich liegt, so dass die Querposition einigermaßen mittig ist. Wenn der Fahrer die Fahrfunktion FIAF aktivieren möchte, ist sich dieser häufig nicht darüber bewusst, ob die für die Aktivierung relevanten
Fahrparameter des Fahrzeugs die jeweiligen Bedingungen für die einzelnen Fahrparameter einhalten, um die Fahrfunktion FIAF aktivieren zu können. Wenn der Fahrer beispielsweise versucht, bei einer Geschwindigkeit größer als eine obere Grenzgeschwindigkeit eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren durch eine entsprechende Bedienhandlung (z. B. Betätigung einer Taste im Fahrzeugcockpit) zu aktivieren, bekommt der Fahrer beispielsweise über einen Bildschirm im Fahrzeugcockpit die
Rückmeldung, dass er dies nur bei einer niedrigeren Geschwindigkeit tun kann ((z. B.„Aktivierung von FIAF nicht möglich, bitte fahren Sie langsamer“). Nachdem der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert hat, muss der Fahrer erneut versuchen, per Bedienhandlung die FIAF-Fahrfunktion zu aktivieren. Wenn die Fahrgeschwindigkeit nicht ausreichend verringert wurde, muss gegebenenfalls die Fahrgeschwindigkeit weiter verringert werden, bis schließlich die Fahrgeschwindigkeit ausreichend gering ist, so dass die FIAF-Funktion vom Fahrer aktiviert werden kann. Flierdurch ergeben sich eine oder mehrere überflüssige, erfolglosen Bedienhandlungen seitens des Fahrers zum Aktivieren der HAF-Fahrfunktion, wobei die Fehlversuche eine Frustration beim Fahrer hervorrufen können.
Es können auch aufgrund mehrerer einzuhaltenden
fahrparameterspezifischen Bedingungen bei dem Versuch der Aktivierung der HAF-Fahrfunktion mehrere Hinderungsgründe vorliegen, die dann allesamt vom Fahrer durch Anpassung der manuellen Fahrweise behoben werden müssen (z. B. Verringerung der Geschwindigkeit, Erhöhung des Abstands zum Vorderfahrzeug, mittiges Fahren in der Fahrspur). Das ist umständlich und führt zu Interaktionsaufwand, der vom Verkehrsgeschehen ablenken könnte. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fahrsystem mit einer Fahrfunktion zum automatisierten Fahren und ein Verfahren zum Aktivieren einer Fahrfunktion zum automatisierten Fahren anzugeben, bei denen jeweils der Fahrerkomfort beim Aktivieren einer Fahrfunktion zum automatisierten Fahren, insbesondere zum hochautomatisierten Fahren, verbessert ist. 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. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Fahrfunktion (z. B. SAE-Level 3 = HAF oder höher) zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung und einer zweiten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit zumindest automatisierter Längsführung (z. B. ACC oder TAF) oder mit zumindest automatisierter Querführung (z. B. Spurführungsassistent oder TAF). Die zweite Fahrfunktion weist einen geringeren Automatisierungsgrad als die erste Fahrfunktion auf. Bei der ersten Fahrfunktion handelt es sich
vorzugsweise um einen sogenannten Autobahnpiloten zum
hochautomatisierten Fahren auf der Autobahn.
Die erste Fahrfunktion ist in einem (durch eine untere und/oder obere Grenze definierten) Zulässigkeitsbereich für einen Fahrparameter zur Aktivierung verfügbar, beispielsweise wenn die Fahrgeschwindigkeit in einem
Geschwindigkeitsbereich von 60 km/h bis 130 km/h liegt. Die Fahrfunktion ist vorzugsweise ausschließlich in diesem Zulässigkeitsbereich aktivierbar. Die Aktivierung der ersten Fahrfunktion kann selbstverständlich noch daran geknüpft sein, dass ein anderer Fahrparameter (z. B. der zeitliche oder längenbezogene Abstand zum Vorderfahrzeug) als der vorstehend genannte Fahrparameter (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit) in einem entsprechenden Zulässigkeitsbereich (z. B. kleiner 3 s) liegt.
Der Zulässigkeitsbereich kann eine untere und eine obere Grenze aufweisen oder nur eine untere oder nur eine obere Grenze aufweisen. Die obere und/oder untere Grenze kann dabei Teil des Zulässigkeitsbereichs (z. B. ein Geschwindigkeitsbereich kleiner gleich 130 km/h) oder gerade nicht mehr Teil des Zulässigkeitsbereichs (z. B. ein Geschwindigkeitsbereich kleiner 130 km/h) sein.
Das Fahrsystem ist eingerichtet, verschiedene nachfolgend beschriebene Tätigkeiten durchzuführen. Dies erfolgt typischerweise mittels einer elektronischen Steuereinheit, die auch über mehrere Steuergeräte verteilt sein kann. Die Steuereinheit kann einen oder mehrere Computer mit einem oder mehreren Prozessoren umfassen, die über Software gesteuert in der erfindungsgemäßen Weise arbeiten. Ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion
(z. B. aktiver TAF-Fahrfunktion oder aktiver ACC-Fahrfunktion) und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des Zulässigkeitsbereichs (z. B. einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die zum Aktivieren einer HAF- Fahrfunktion maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit) verändert das Fahrsystem bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Wert des Fahrparameters in Richtung des Zulässigkeitsbereichs. Dies kann mittels automatisierter Längsführung (beispielsweise im Fall eines Fahrparameters in Form der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des zeitlichen oder längenbezogenen
Abstands zum Vorderfahrzeugs) oder mittels automatisierter Querführung (z. B. im Fall eines Fahrparameters bezüglich der Querposition in der
Fahrspur) erfolgen. Dies schließt mit ein, dass zur Änderung des Fahrparameters sowohl die Querführung als auch die Längsführung verwendet werden kann. Eine Geschwindigkeitsregelung der zweiten
Fahrfunktion versucht beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit (je nach Ausgangsgeschwindigkeit) zu verringern oder zu erhöhen.
Das Fahrsystem stellt dann irgendwann fest, dass der Fahrparameter (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Abstand zum Vorderfahrzeug) ein Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt. Das Kriterium verlangt beispielsweise, dass der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich liegt. Theoretisch wäre es auch denkbar, dass bereits vor Erreichen des Zulässigkeitsbereichs (z. B. ab 5 km/h oberhalb der oberen
Geschwindigkeitsgrenze eines geschwindigkeitsbezogenen
Zulässigkeitsbereichs) das Kriterium als erfüllt gilt. Vorzugsweise wird aber das Kriterium erst erfüllt sein, wenn der Fahrparameter in dem
Zulässigkeitsbereich liegt.
Die erste Fahrfunktion (z. B. HAF) wird systemseitig aktiviert, nachdem der Fahrparameter das Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt, beispielsweise nachdem der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich gelangt ist. Insbesondere in Reaktion auf das Erreichen des
Zulässigkeitsbereichs wird die erste Fahrfunktion aktiviert. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Fahrfunktion automatisch aktiviert wird, ohne dass der Fahrer eine weitere Bedienhandlung vornehmen muss. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Aktivierbarkeit der ersten Fahrfunktion dem Fahrer (insbesondere optisch, akustisch oder haptisch) signalisiert wird, nachdem der Fahrparameter das Kriterium in Bezug auf den
Zulässigkeitsbereich erfüllt. Der Fahrer kann dann durch eine zusätzliche Bedienhandlung (z. B. Betätigung eines Bedienelements, Loslassen des Lenkrads oder Aussprechen eines Sprachbefehls) die Aktivierung der Fahrfunktion auslösen. Vorzugsweise ist die zusätzliche Bedienhandlung eine für den Fahrer mit geringerem Bedienaufwand durchführbare Bedienhandlung als eine initiale Bedienhandlung zur Aktivierung der ersten Fahrfunktion, die über die nachfolgend diskutierte Eingabekomponente durchgeführt wird. Bei der zusätzlichen Bedienhandlung handelt es sich beispielsweise um eine Bestätigungshandlung zur Bestätigung einer vom System vorgeschlagenen Aktivierung der ersten Fahrfunktion, nachdem der Fahrparameter den Zulässigkeitsbereich erreicht hat, beispielsweise durch Betätigen eines Bedienelements oder durch Loslassen eines Lenkrads (welches vorzugsweise eine Hands-On-Sensorik umfasst). Das erfindungsgemäße Konzept bringt ein deutlichen Komfortgewinn und reduziert den Bedienaufwand: Über die zweite Fahrfunktion kann der Fahrparameter in den Zulässigkeitsbereich überführt werden, so dass die erste Fahrfunktion aktiviert werden kann. Es ist von Vorteil, wenn eine fahrerseitige Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion das Fahrzeug über die zweite Fahrfunktion in einen Zustand bringt, in dem die erste Fahrfunktion aktiviert werden kann, beispielsweise automatisch ohne weitere Bedienhandlung oder erst nach einer weiteren Bedienhandlung, beispielsweise zur Bestätigung der
Aktivierung.
Die Fahrfunktion weist hierzu eine Benutzerschnittstelle auf, die eine
Eingabekomponente für eine fahrerseitige Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion umfasst, beispielsweise ein betätigbares
Bedienelement (insbesondere eine Bedientaste) für die Aktivierung der ersten Fahrfunktion. Bei der Eingabekomponente kann es sich auch um eine Spracherkennung handeln, die ein entsprechendes sprachliches Kommando zur Aktivierung der ersten Fahrfunktion entgegennimmt. Bei der Eingabekomponente muss es sich nicht ausschließlich um eine auf die Aktivierung der ersten Fahrfunktion gerichtete Eingabekomponente handeln. Stattdessen wäre es denkbar, dass die Eingabekomponente eine für eine Mehrzahl von Fahrfunktionen zum automatisierten Fahren
gemeinsame Eingabekomponente ist, insbesondere ein gemeinsames Bedienelement (z. B. eine Taste). Die Mehrzahl von Fahrfunktionen umfasst die erste Fahrfunktion (z. B. FIAF) sowie die zweite Fahrfunktion (z. B. TAF), vorzugsweise sind darüber hinaus ein oder mehrere weitere Fahrfunktionen (z. B. ACC und/oder ein Spurhalteassistent ohne Längsführung) vorgesehen. Im Fall einer für eine Mehrzahl von Fahrfunktion gemeinsamen
Eingabekomponente signalisiert eine Bedienhandlung über die
Eingabekomponente dem System, den generellen fahrerseitigen Wunsch zum automatisierten Fahren, ohne unmittelbaren Bezug zu der ersten
Fahrfunktion. Das Fahrsystem ist dann eingerichtet, nach Feststellen des über die Eingabekomponente signalisierten Wunsch zum automatisierten Fahren diejenige verfügbare Fahrfunktion aus der Mehrzahl der
Fahrfunktionen zu aktivieren, die den höchstmöglichen Automatisierungsgrad aufweist. Ein derartiges Bedienkonzept mit einem gemeinsamen
Bedienelement ist in der deutschen Patentanmeldung 102017208506.1 mit dem Titel„Fahrsystem mit verschiedenen Fahrfunktionen zum
automatisierten Fahren und einem gemeinsamen Bedienelement sowie Verfahren zum Aktivieren einer Fahrfunktion über das gemeinsame
Bedienelement“ beschrieben, die am 19.05.2017 seitens der gleichen
Anmelderin eingereicht wurde. Dieses Bedienkonzept mit einem
gemeinsamen Bedienelement wird hiermit durch Bezugnahme in den
Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung aufgenommen.
Das Fahrsystem ist eingerichtet, ausgehend von einem Fahrzustand ohne aktive erste und ohne aktive zweite Fahrfunktion (insbesondere ausgehend von einem manuellen Fährbetrieb) und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des Zulässigkeitsbereichs, eine über die Eingabekomponente durchgeführte Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion festzustellen. Nach Feststellung der Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten
Fahrfunktion wird die zweite Fahrfunktion seitens des Systems aktiviert. Die erste Fahrfunktion kann zunächst nicht aktiviert werden, da der
Fahrerparameter zunächst ja noch außerhalb des Zulässigkeitsbereichs für die erste Fahrfunktion ist. Die Aktivierung der zweiten Fahrfunktion kann unter dem Vorbehalt stehen, dass ein Fahrparameter (z. B. die
Fahrzeuggeschwindigkeit) in einem optionalen Zulässigkeitsbereich für die zweite Fahrfunktion liegt. Dieser Zulässigkeitsbereich für die zweite
Fahrfunktion (z. B. 40 km/h bis 210 km/h) ist - sofern überhaupt vorhanden - im Allgemeinen größer als der Zulässigkeitsbereich (z. B. 60 km/h bis 130 km/h) für die erste Fahrfunktion für denselben Fahrparameter (z. B. für die Fahrgeschwindigkeit) und umfasst häufig den Zulässigkeitsbereich für die erste Fahrfunktion.
Die Aktivierung der zweiten Fahrfunktion erfolgt vorzugsweise automatisch ohne die Notwendigkeit einer weiteren Bedienhandlung. Es wäre aber denkbar, dass für die die Aktivierung der zweiten Fahrfunktion eine weitere Bedienhandlung nötig ist, insbesondere die Aktivierung der zweiten
Fahrfunktion seitens des Fahrers bestätigt werden muss, da der Fahrer möglicherweise die unmittelbare Aktivierung der ersten Fahrfunktion erwartet.
Ausgehend von dem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des Zulässigkeitsbereichs wird bei aktiver zweiter Fahrfunktion der Wert des Fahrparameters in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung verändert, wie dies bereits vorstehend beschrieben wurde. Die erste Fahrfunktion wird aktiviert oder deren
Aktivierbarkeit wird dem Fahrer signalisiert, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrparameter das Kriterium erfüllt, wie dies bereits vorstehend beschrieben wurde.
Die erste Fahrfunktion ist beispielsweise in einem durch eine untere (z. B. 60 km/h) und/oder obere Geschwindigkeitsgrenze (z. B. 130 km/h) definierten Zulässigkeitsbereich für die Geschwindigkeit verfügbar ist. Dann ist das Fahrsystem vorzugsweise eingerichtet, ausgehend von einem
Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einer
Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der oberen Geschwindigkeitsgrenze (z. B. 130 km/h), bei aktiver zweiter Fahrfunktion die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf die obere Geschwindigkeitsgrenze zu reduzieren oder auf einen Wert unterhalb der oberen Geschwindigkeits- grenze zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich ist das Fahrsystem eingerichtet ist, ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einer Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der unteren
Geschwindigkeitsgrenze (z. B. 60 km/h), bei aktiver zweiter Fahrfunktion die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die untere Geschwindigkeitsgrenze zu erhöhen oder auf einen Wert oberhalb der unteren Geschwindigkeitsgrenze zu erhöhen.
Vorzugsweise ist eine Setzgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest für die zweite Fahrfunktion fahrerseitig vorgebbar. Beispielsweise ist hierfür ein per Fland betätigbares oder per Sprache oder per Gestik bedienbares Bedienmittel zur (insbesondere inkrementeilen) Erhöhung und Verringerung der Setzgeschwindigkeit vorgesehen, das beispielsweise bei jeder einzelnen Bedieneingabe und/oder bei Dauerbetätigung die
Setzgeschwindigkeit um einen bestimmten Wert (z. B. 10 km/h) inkrementeil erhöhen oder verringern. Es kann beispielsweise hierfür auch ein per Fland betätigbares Bedienelement zur Übernahme der (gesetzlich) zulässigen Flöchstgeschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt als Setzgeschwindigkeit vorgesehen sein. Zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Setzgeschwindigkeit vorzugsweise systemseitig auf die obere Geschwindigkeitsgrenze bzw. auf einen Wert unterhalb der oberen Geschwindigkeitsgrenze gesetzt, vorzugsweise ohne, dass es hierfür einer weiteren Bedienhandlung des
Fahrers bedarf. Die Neufestsetzung der Setzgeschwindigkeit kann unter dem Vorbehalt stehen, dass der Fahrer einer vom System vorgeschlagenen Neufestsetzung der Setzgeschwindigkeit zustimmt. Zur Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Setzgeschwindigkeit systemseitig auf die untere Geschwindigkeitsgrenze bzw. auf einen Wert oberhalb der unteren Geschwindigkeitsgrenze systemseitig gesetzt werden.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug zu schnell fährt (z. B. 140 km/h bei einer oberen Grenze der Aktivierbarkeit von 130 km/h), um FIAF aktivieren zu können, führt die fahrerseitige Bedienhandlung zur Aktivierung von FIAF dazu, dass das Fahrzeug in den teilautomatisierten Fährbetrieb (TAF) wechselt, falls es nicht ohnehin bereits in diesem Fährbetrieb ist. In diesem Zustand wird die Setzgeschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit (z. B. 130 km/h) in dem Zulässigkeitsbereich gesetzt (insbesondere auf die maximale Geschwindigkeit des Zulässigkeitsbereichs), so dass das Fahrzeug auf diese Setzgeschwindigkeit verzögert. Sobald die Setzgeschwindigkeit erreicht ist, wird vorzugsweise FIAF aktiviert und die Verantwortung für die
Fahrzeugführung geht an das Fahrzeug über.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion (z. B. TAF) und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des Zulässigkeitsbereichs für die erste Fahrfunktion, eine
Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion dazu führt, dass die Setzgeschwindigkeit zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf einen Wert in dem Zulässigkeitsbereich gesetzt wird. In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch über die zweite Fahrfunktion angepasst, so dass bei Erreichen des Zulässigkeitsbereichs die erste Fahrfunktion aktiviert werden kann. Der Fahrparameter kann auch der zeitliche oder längenbezogene Abstand des Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug sein. In diesem Fall ist die erste Fahrfunktion vorzugsweise in einem durch eine untere Abstandsgrenze (z. B. 3 s) definierten Zulässigkeitsbereich für den Abstand verfügbar. Das Fahrsystem ist eingerichtet, ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einem Abstand unterhalb der unteren
Abstandsgrenze, bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Abstand auf die untere Abstandsgrenze oder einen Wert oberhalb der unteren Abstandsgrenze zu erhöhen. Beispielsweise ist der Abstand zum Vorderfahrzeug zu gering, um FIAF aktivieren zu können. Eine Bedienhandlung zum Aktivieren von FIAF führt zunächst zum Aktivieren von TAF, der Abstand wird automatisch vergrößert und - wenn dieser groß genug ist, insbesondere größer oder größer gleich als ein Schwellwert für den Abstand ist - wird FIAF aktiviert.
Beispielsweise wird in Reaktion auf eine Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion ein zeitlicher oder längenbezogener Soll-Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug systemseitig auf die untere Grenze des
Zulässigkeitsbereichs oder auf einen Wert größer als die untere Grenze gesetzt. Es kann vorgesehen sein, dass ein Soll-Abstand zum
vorausfahrenden Fahrzeug per Bedienmittel generell einstellbar ist; bei systemseitigen Setzen des Soll-Abstands wird der vom Fahrer eingestellte Soll-Abstand modifiziert. Vorzugsweise ist die erste Fahrfunktion eine Fahrfunktion ohne fahrerseitige Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der Fahrfunktion; dies ist beispielsweise beim hochautomatisierten Fahren der Fall. Die zweite
Fahrfunktion ist vorzugsweise eine Fahrfunktion mit fahrerseitiger
Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der Fahrfunktion,
beispielsweise teilautomatisiertes Fahren (TAF) mit automatisierter Längs- und Querführung, wobei der Fahrer die TAF-Fahrfunktion dauerhaft überwachen muss.
In diesem Fall weist das Fahrsystem vorzugsweise eine derartige
Benutzerschnittstelle auf, die eine Ausgabekomponente (beispielsweise eine Anzeige) umfasst, die dazu dient, dem Fahrer zu signalisieren, ob der Fahrer die Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der aktiven Fahrfunktion hat oder nicht. Durch ein oder mehrere deutliche Anzeigen kann dem Fahrer gezeigt werden, ob der Fahrer oder das Fahrzeug gerade die Verantwortung hat. Das kann z. B. durch eine Text- oder Sprachausgabe erfolgen:„Sie haben die Verantwortung übernommen oder„Sie haben die Fahraufgabe übernommen“. Der aktive Fahrmodus, den der Fahrer mit der Übernahme oder Abgabe der Verantwortung verbindet, kann z. B. durch ein Symbol, eine charakteristische Farbgebung oder grafische Veränderungen auf einem Display wie dem Kombiinstrument gekennzeichnet werden.
Vorstehend wurde lediglich die Verfügbarkeit der ersten Fahrfunktion in Abhängigkeit des Werts eines Fahrparameters diskutiert. Die Verfügbarkeit der ersten Fahrfunktion hängt häufig aber von dem jeweiligen Wert verschiedener Fahrparameter ab, beispielsweise ob die Fahrgeschwindigkeit in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich (erster Zulässigkeitsbereich) ist und ob der Abstand zum Vorderfahrzeug größer oder größer gleich als ein Schwellwert (zweiter Zulässigkeitsbereich) ist. Gegebenenfalls kann die Verfügbarkeit noch von dem Wert eines oder mehrerer weiterer
Fahrparameter (z. B. die Querposition in der Fahrspur) abhängen. Wenn die Verfügbarkeit von zumindest zwei Fahrparametern abhängig ist, ist die erste Fahrfunktion beispielsweise verfügbar, wenn der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich dieses Fahrparameters und - gleichzeitig - ein davon verschiedener, zweiter Fahrparameter in einem zweiten
Zulässigkeitsbereich des zweiten Fahrparameters sind.
Die Fahrfunktion ist dann eingerichtet, für den Fall, dass ein Fahrzustand vorliegt, bei dem bei aktiver zweiter Fahrfunktion der Wert des (ersten) Fahrparameters außerhalb des (ersten) Zulässigkeitsbereichs und der Wert des zweiten Fahrparameters außerhalb des zweiten Zulässigkeitsbereich liegt, mittels der aktiven zweiten Fahrfunktion den Wert des (ersten)
Fahrparameters in Richtung des (ersten) Zulässigkeitsbereichs zu verändern und den Wert des zweiten Fahrparameters in Richtung des zweiten
Zulässigkeitsbereichs zu verändern.
Nachdem der Fahrparameter in dem Zulässigkeitsbereich liegt und der zweite Fahrparameter in dem zweiten Zulässigkeitsbereich liegt, kann dann die erste Fahrfunktion automatisch aktiviert werden oder deren
Aktivierbarkeit dem Fahrer signalisiert werden.
Nach Feststellen der fahrerseitigen Bedienhandlung zur Aktivierung der ersten Fahrfunktion kann beispielsweise über die zweite Fahrfunktion zunächst der erste Fahrparameter verändert werden und - erst nach
Erreichen des Zulässigkeitsbereichs für den ersten Fahrparameter - der zweite Fahrparameter verändert werden. Alternativ können auch beide
Fahrparameter gleichzeitig in Richtung der jeweiligen Zulässigkeitsbereiche verändert werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktivieren einer ersten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung, wobei eine erste Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung und eine zweite Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit zumindest automatisierter Längsführung oder mit zumindest automatisierter Querführung und geringerem
Automatisierungsgrad als die erste Fahrfunktion vorhanden sind. Die erste Fahrfunktion ist in einem Zulässigkeitsbereich eines Fahrparameters zur Aktivierung verfügbar. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters außerhalb des
Zulässigkeitsbereichs, Verändern des Werts des Fahrparameters bei aktiver zweiter Fahrfunktion in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung;
- Feststellen, dass der Fahrparameter ein Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt; und
- Aktivieren der ersten Fahrfunktion oder Signalisieren deren
Aktivierbarkeit, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrparameter das Kriterium erfüllt. Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Fahrsystem 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 Fahrsystems.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft Software mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, wenn die Software auf einem Computer oder auf verteilten Computern abläuft. Der Computer oder die verteilten Computer sind dabei Teil des Fahrsystems. Der oder die Computer sind beispielsweise auf einem oder mehreren
Steuergeräten verteilt. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion nach Reduzierung der Geschwindigkeit über die TAF-Fahrfunktion; und
Fig. 2 eine beispielhafte Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion nach Erhöhung des zeitlichen Abstands zum Vorderfahrzeug über die TAF- Fahrfunktion. In Fig. 1 ist eine beispielhafte Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion nach
Reduzierung der Geschwindigkeit über die TAF-Fahrfunktion dargestellt.
Ausgehend von einem Fahrzustand mit manuellem Fährbetrieb wird zum Zeitpunkt to eine Bedienhandlung zur Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion seitens des Fahrsystems festgestellt, beispielsweise die Betätigung einer auf die Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion gerichteten Taste festgestellt. Das Fahrsystem prüft daraufhin, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit vist in einem Zulässigkeitsbereich zum Aktivieren der FIAF-Fahrfunktion liegt. Die obere Grenze VHAF.max des Zulässigkeitsbereichs liegt beispielsweise bei 130 km/h.
Im Fall von Fig. 1 liegt zum Zeitpunkt to die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vist oberhalb der oberen Grenze VHAF.max des Zulässigkeitsbereichs, so dass die FIAF-Fahrfunktion nicht unmittelbar aktiviert werden kann. Stattdessen wird in Reaktion auf die Bedienhandlung zur Aktivierung der FIAF- Fahrfunktion systemseitig die TAF-Fahrfunktion aktiviert; eine Aktivierung der TAF-Fahrfunktion ist bei dieser Geschwindigkeit zulässig. In dem Fahrzustand mit aktiver TAF-Fahrfunktion wird die Fahrzeuggeschwindigkeit vist mittels automatisierter Längsführung automatisch in Richtung der oberen Grenze VHAF.max des
Zulässigkeitsbereichs für die HAF-Fahrfunktion verringert. Zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit vist wurde beispielsweise systemseitig eine
Setzgeschwindigkeit vsetz (als Soll-Geschwindigkeit für
Geschwindigkeitsregelung) auf vsetz = VHAF.max gesetzt. Wenn das Fahrzeug feststellt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit vist die obere Grenze VHAF.max des Zulässigkeitsbereichs für die HAF-Fahrfunktion erreicht hat, wird zum Zeitpunkt ti die HAF-Fahrfunktion systemseitig aktiviert. Die systemseitige Aktivierung der HAF-Fahrfunktion kann unter dem Vorbehalt stehen, dass der Fahrer der Aktivierung mittels einer vorherigen Bestätigungshandlung zustimmt.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass vor dem Zeitpunkt to ein manueller Fährbetrieb vorliegt. Wenn aber vor dem Zeitpunkt to bereits die TAF-Fahrfunktion aktiv ist, kann der Fahrer eine Bedienhandlung zur Aktivierung der HAF-Fahrfunktion durchführen, woraufhin für die bereits ohnehin aktive TAF-Fahrfunktion die Setzgeschwindigkeit Vsetz auf die obere Grenze VHAF, max des Zulässigkeitsbereichs für die HAF-Fahrfunktion gesetzt wird. In Reaktion hierauf wird automatisch die Fahrgeschwindigkeit auf den Wert VHAF.max über die zweite Fahrfunktion reduziert, so dass bei Erreichen VOn VHAF.max die HAF-Fahrfunktion systemseitig aktiviert wird. Die
systemseitige Aktivierung der HAF-Fahrfunktion kann unter dem Vorbehalt stehen, dass der Fahrer der Aktivierung mittels einer vorherigen
Bestätigungshandlung zustimmt.
In Fig. 2 ist eine beispielhafte Aktivierung der HAF-Fahrfunktion nach Erhöhung des zeitlichen Abstands At zum vorausfahrenden Fahrzeug über die TAF-Fahrfunktion dargestellt. Ausgehend von einem Fahrzustand mit manuellem Fährbetrieb wird zum Zeitpunkt to eine Bedienhandlung zur Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion seitens des Fahrsystems festgestellt, beispielsweise die Betätigung einer auf die Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion gerichteten Taste festgestellt. Das Fahrsystem prüft daraufhin, ob der zeitliche Abstand At zum
vorausfahrenden Fahrzeug in einem Abstands-Zulässigkeitsbereich zum Aktivieren der FIAF-Fahrfunktion liegt. Der Abstands-Zulässigkeitsbereich weist eine untere Grenze AtHAF.min auf. Eine obere Grenze ist für den
Abstands-Zulässigkeitsbereich hier nicht definiert. Die untere Grenze
AtHAF.min des Abstands-Zulässigkeitsbereichs liegt beispielsweise bei 3 s.
Im Fall von Fig. 2 liegt zum Zeitpunkt to der Abstand At zum vorausfahrenden Fahrzeug unterhalb der unteren Grenze AtHAF.min des Abstands- Zulässigkeitsbereichs, so dass die FIAF-Fahrfunktion nicht unmittelbar aktiviert werden kann. Stattdessen wird in Reaktion auf die Bedienhandlung zur Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion systemseitig die TAF-Fahrfunktion aktiviert.
In dem Fahrzustand mit aktiver TAF-Fahrfunktion wird der Abstand At zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels automatisierter Längsführung automatisch in Richtung der unteren Grenze AtHAF.min des Abstands-Zulässigkeitsbereichs für die FIAF-Fahrfunktion erhöht. Zur Erhöhung des Abstands At wird beispielsweise systemseitig ein Soll-Abstand auf AtHAF.min gesetzt. Wenn das Fahrzeug feststellt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vist die untere Grenze AtHAF.min des Abstands-Zulässigkeitsbereichs für die FIAF-Fahrfunktion erreicht hat, wird zum Zeitpunkt ti die FIAF-Fahrfunktion systemseitig aktiviert. Die systemseitige Aktivierung der FIAF-Fahrfunktion kann unter dem Vorbehalt stehen, dass der Fahrer der Aktivierung mittels einer vorherigen Bestätigungshandlung zustimmt.

Claims

Patentansprüche 1. Fahrsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung und einer zweiten Fahrfunktion zum automatisierten Fahren
- mit zumindest automatisierter Längsführung oder
- mit zumindest automatisierter Querführung
und geringerem Automatisierungsgrad als die erste Fahrfunktion, wobei die erste Fahrfunktion in einem Zulässigkeitsbereich eines Fahrparameters (vist, At) verfügbar ist, und das Fahrsystem
eingerichtet ist,
- ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter
Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters (vist, At) außerhalb des Zulässigkeitsbereichs, bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Wert des Fahrparameters (vist, At) in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung zu verändern, und - festzustellen, dass der Fahrparameter (vist, At) ein Kriterium in
Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt,
- die erste Fahrfunktion zu aktivieren oder deren Aktivierbarkeit dem Fahrer zu signalisieren, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrparameter (vist, At) das Kriterium erfüllt.
2. Fahrsystem nach Anspruch 1 , wobei das Kriterium ein Erreichen des Zulässigkeitsbereichs ist.
3. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Fahrsystem eine Benutzerschnittstelle aufweist, die umfasst: • eine Eingabekomponente für eine fahrerseitige
Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion, und
- das Fahrsystem eingerichtet ist,
• ausgehend von einem Fahrzustand ohne aktive erste und ohne aktive zweite Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters (vist, At) außerhalb des
Zulässigkeitsbereichs, eine fahrerseitige Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion festzustellen,
• nach Feststellen der Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion die zweite Fahrfunktion zu aktivieren,
• ausgehend von dem Fahrzustand mit aktiver zweiter
Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters (vist, At) außerhalb des Zulässigkeitsbereichs, bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Wert des Fahrparameters (vist, At) in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung zu verändern, und
• die erste Fahrfunktion zu aktivieren oder deren Aktivierbarkeit dem Fahrer zu signalisieren, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrparameter (vist, At) das Kriterium erfüllt.
4. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die erste Fahrfunktion eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren und
- die zweite Fahrfunktion eine Fahrfunktion zum teilautomatisierten Fahren mit Längs- und Querführung oder zum assistierten Fahren mit Längsführung oder zum assistierten Fahren mit Querführung sind.
5. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fahrparameter betrifft:
- die Fahrzeuggeschwindigkeit (vist),
- den Abstand des Fahrzeugs (At) zum vorausfahrenden Fahrzeug oder
- die Querposition des Fahrzeugs in der Fahrspur.
6. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- der Fahrparameter die Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) ist,
- die erste Fahrfunktion in einem durch eine untere und/oder obere
Geschwindigkeitsgrenze (vHAF.max) definierten Zulässigkeitsbereich für die Geschwindigkeit verfügbar ist, und
• das Fahrsystem eingerichtet ist, ausgehend von einem
Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) oberhalb der oberen
Geschwindigkeitsgrenze (VHAF.max), bei aktiver zweiter Fahrfunktion die Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) auf die obere Geschwindigkeitsgrenze (VHAF.max) zu reduzieren oder auf einen Wert unterhalb der oberen
Geschwindigkeitsgrenze (VHAF.max) zu reduzieren, und/oder
• das Fahrsystem eingerichtet ist, ausgehend von einem
Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) unterhalb der unteren Geschwindigkeitsgrenze, bei aktiver zweiter Fahrfunktion die Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) auf die untere Geschwindigkeitsgrenze zu erhöhen oder auf einen Wert oberhalb der unteren Geschwindigkeitsgrenze zu erhöhen.
7. Fahrsystem nach Anspruch 6, wobei - eine Setzgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest für die zweite Fahrfunktion fahrerseitig vorgebbar ist, und
- das Fahrsystem eingerichtet ist,
• zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Setzgeschwindigkeit systemseitig auf die obere Geschwindigkeitsgrenze (vHAF.max) bzw. den Wert unterhalb der oberen Geschwindigkeitsgrenze (VHAF.max) zu setzen, und/oder
• zur Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit die
Setzgeschwindigkeit systemseitig auf die untere Geschwindigkeitsgrenze bzw. den Wert oberhalb der unteren Geschwindigkeitsgrenze zu setzen.
8. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- der Fahrparameter die Fahrzeuggeschwindigkeit (vist) ist,
- eine Setzgeschwindigkeit für die Fahrzeuggeschwindigkeit
zumindest für die zweite Fahrfunktion fahrerseitig vorgebbar ist,
- das Fahrsystem eine Benutzerschnittstelle aufweist, die umfasst:
• eine Eingabekomponente für eine fahrerseitige Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion, und
- das Fahrsystem eingerichtet ist,
• ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter
Fahrfunktion und einem Wert der Fahrgeschwindigkeit (vist) außerhalb des Zulässigkeitsbereichs, eine fahrerseitige Bedienhandlung zum Aktivieren der ersten Fahrfunktion festzustellen, und
• in Reaktion hierauf die Setzgeschwindigkeit auf einen Wert in dem Zulässigkeitsbereich zu setzen.
9. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Fahrparameter der zeitliche Abstand (At) oder der
längenbezogen Abstand des Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug ist,
- die erste Fahrfunktion in einem durch eine untere Abstandsgrenze (AtHAF.min ) definierten Zulässigkeitsbereich für den Abstand verfügbar ist, und
- das Fahrsystem eingerichtet ist, ausgehend von einem
Fahrzustand mit aktiver zweiter Fahrfunktion und einem Abstand (At) unterhalb der unteren Abstandsgrenze (AtHAF.min), bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Abstand (At) auf die untere
Abstandsgrenze (AtHAF.min) oder einen Wert oberhalb der unteren Abstandsgrenze (AtHAF.min) zu erhöhen.
10. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die erste Fahrfunktion eine Fahrfunktion ohne fahrerseitige
Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der Fahrfunktion ist,
- die zweite Fahrfunktion eine Fahrfunktion mit fahrerseitiger
Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der Fahrfunktion ist, und
- das Fahrsystem eine Benutzerschnittstelle aufweist, die umfasst:
• eine Ausgabekomponente zum Signalisieren dem Fahrer, ob der Fahrer aktuell die Verantwortung zur dauerhaften Überwachung der aktiven Fahrfunktion hat oder nicht.
11. Fahrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Fahrfunktion verfügbar ist, wenn der Fahrparameter (vist, At) in dem Zulässigkeitsbereich dieses Fahrparameters und ein davon verschiedener, zweiter Fahrparameter (vist, At) in einem zweiten Zulässigkeitsbereich des zweiten Fahrparameter ist, und das
Fahrsystem eingerichtet ist, - ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter
Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters (vist, At) außerhalb des Zulässigkeitsbereichs und einem Wert des zweiten Fahrparameters (vist, At) außerhalb des zweiten
Zulässigkeitsbereich, bei aktiver zweiter Fahrfunktion den Wert des Fahrparameters (vist, At) in Richtung des Zulässigkeitsbereichs zu verändern und den Wert des zweiten Fahrparameters (vist, At) in Richtung des zweiten Zulässigkeitsbereichs zu verändern, und
- die erste Fahrfunktion zu aktivieren oder deren Aktivierbarkeit dem Fahrer zu signalisieren, nachdem festgestellt wurde,
• dass der Fahrparameter (vist, At) das Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt, insbesondere in dem Zulässigkeitsbereich liegt, und
• der zweite Fahrparameter (vist, At) ein Kriterium in Bezug auf den zweiten Zulässigkeitsbereich erfüllt, insbesondere in dem zweiten Zulässigkeitsbereich liegt.
12. Verfahren zum Aktivieren einer ersten Fahrfunktion zum
automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung, wobei eine erste Fahrfunktion zum automatisierten Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung und eine zweite Fahrfunktion zum automatisierten Fahren
- mit zumindest automatisierter Längsführung oder
- mit zumindest automatisierter Querführung
und geringerem Automatisierungsgrad als die erste Fahrfunktion vorhanden sind, wobei die erste Fahrfunktion in einem
Zulässigkeitsbereich eines Fahrparameters (vist, At) verfügbar ist, mit den Schritten:
- ausgehend von einem Fahrzustand mit aktiver zweiter
Fahrfunktion und einem Wert des Fahrparameters (vist, At) außerhalb des Zulässigkeitsbereichs, Verändern des Werts des Fahrparameters (vist, At) bei aktiver zweiter Fahrfunktion in Richtung des Zulässigkeitsbereichs mittels automatisierter Längsführung bzw. mittels automatisierter Querführung;
- Feststellen, dass der Fahrparameter (vist, At) ein Kriterium in Bezug auf den Zulässigkeitsbereich erfüllt,
- Aktivieren der ersten Fahrfunktion oder Signalisieren deren
Aktivierbarkeit, nachdem festgestellt wurde, dass der
Fahrparameter das Kriterium erfüllt. Software mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, wenn die Software auf einem Computer oder auf verteilten Computern abläuft.
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