WO2024251431A1 - Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs und fahrzeug - Google Patents

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WO2024251431A1
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Gerd Scheidhauer
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Mercedes Benz Group AG
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    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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    • B62D1/183Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable between in-use and out-of-use positions, e.g. to improve access
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a vehicle with a steer-by-wire steering device and an immobilizer.
  • the invention also relates to a vehicle operated in this way.
  • the vehicle To steer a vehicle, the vehicle usually has a steering sensor, in particular a steering wheel, which can be moved accordingly. At least one steerable wheel of the vehicle is moved depending on the steering movement of the steering sensor.
  • An associated steering device is increasingly designed as a so-called steer-by-wire steering device, in which there is no immediate and direct connection between the steering sensor and at least one wheel.
  • Vehicles usually have an immobilizer, which can be used to prevent the vehicle from being steered.
  • a corresponding vehicle is known from DE 10046 167 A1.
  • the immobilizer is implemented by means of a mechanical locking of the steering device.
  • a vehicle with a steer-by-wire steering system and an immobilizer is known from DE 10200969 354 A1.
  • the intended use of the vehicle is prevented if, when the vehicle's ignition is switched on, it is determined that the immobilizer is in an unlocked state, i.e. the immobilizer is in a deactivated state.
  • the present invention is concerned with the object of providing improved or at least different embodiments for a method for operating a vehicle of the type mentioned at the outset and for such a vehicle, which are characterized in particular by a reduced installation space requirement, reduced weight and reduced costs.
  • This object is achieved according to the invention by the subject matter of the independent claims.
  • Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
  • the present invention is therefore based on the basic idea of implementing the function of an immobilizer by means of electronic control by blocking the transmission of steering information from a steering sensor to a steering actuator and/or the control of a wheel by means of the steering actuator using software.
  • mechanical components for implementing the immobilizer can be omitted, resulting in a more compact design and more cost-effective production of a steering device comprising the steering sensor and in particular the steering sensor.
  • the more compact design of the steering sensor allows in particular the steering sensor to be designed to be movable, in particular foldable, so that it can be accommodated with reduced installation space requirements if necessary, in particular when the vehicle is driving autonomously.
  • the vehicle has a steering axle and at least one wheel associated with the steering axle, as well as a data bus.
  • the vehicle also has a steer-by-wire steering device, which is also referred to below as the steering device for short.
  • the steering device comprises the steering sensor and a component connected to the steering sensor for detecting a steering movement of the steering sensor, which is also referred to below as the steering receiver component.
  • the steering device comprises a steering actuator for controlling at least one wheel of the steering axle.
  • the vehicle's immobilizer is communicatively connected to the data bus. The immobilizer can be switched between an active state and a deactive state, with the immobilizer locking the vehicle's steering in the active state and enabling it in the deactive state.
  • the steering receiver component detects the steering movement of the steering sensor and transmits steering information dependent on the steering movement to the data bus.
  • the steering actuator receives the steering information via the data bus and controls at least one wheel of the steering axle depending on the steering information. If the immobilizer is activated, i.e. it is in the active state, the transmission of the steering information to the data bus is blocked by software in the steering receiver component and/or the control of at least one wheel of the steering axle is blocked by software in the steering actuator.
  • the software implementation of blocking the transmission of steering information to the data bus is implemented with a lock that is integrated in the steering slave component in software terms, which is also referred to below as the slave lock.
  • the slave lock is therefore integrated in the steering slave component in software terms.
  • the immobilizer communicates with the slave lock via the data bus. In the active state, the immobilizer activates the slave lock, i.e. via the data bus, so that the slave lock blocks the transmission of steering information to the data bus.
  • Preferred embodiments are those in which the software implementation of the lock for controlling the at least one wheel of the steering axle in the steering actuator is implemented with a lock integrated in the steering actuator, which is also referred to below as a sensor lock.
  • the sensor lock is therefore integrated in the steering actuator using software.
  • the immobilizer communicates with the sensor lock via the data bus. The immobilizer activates the sensor lock in the active state, so that the sensor lock blocks the control of the at least one wheel of the steering axle.
  • the cryptographic communication can be implemented, for example, using a challenge-response method based on a symmetric cipher, also known by the English term "symmetry cipher”, and/or using a "keyed-hash message authentication code”, also known by the abbreviation "HMAC”, and/or using a "block cipher-based message authentication code”, also known by the abbreviation "CMAC”.
  • the cryptographic key used in each case is advantageously generated individually for the steering slave component, in particular for the slave lock, and for the steering actuator, in particular for the transmitter lock.
  • the challenge is also generated by the steering slave component, in particular by the slave lock, and/or by the steering actuator, in particular by the transmitter lock, using a cryptographic random number generator.
  • cryptographic communication can be implemented via an asymmetric signature procedure and/or by means of a procedure based on digital certificates.
  • cryptographic communication can be implemented using a one-time password procedure.
  • a device for access and driving authorization is provided for the vehicle.
  • the device also referred to below as the access and driving authorization device, serves in particular the purpose of switching the immobilizer between the active state and the deactive state.
  • the access and driving authorization device can also activate and deactivate a door lock of the vehicle and/or be used to start the vehicle.
  • the access authorization device can be, for example, a vehicle key or comprise a vehicle key.
  • the access authorization device can be or comprise an individually coded electronic device, for example a smartphone.
  • the access authorization device can be implemented using a cryptographic code which is transmitted to the vehicle via a wireless data connection, i.e. in particular online.
  • the immobilizer is in the active state when the vehicle is at rest and/or is switched to the active state.
  • a vehicle operated in this way also belongs to the scope of this invention.
  • the vehicle in particular the steering receiver component and/or the steering actuator, is designed accordingly.
  • the steering sensor can be designed in any way.
  • the steering sensor can be a steering wheel.
  • the steering sensor is free of mechanical locks for implementing the immobilizer. As explained above, this leads to a compact design of the steering sensor and reduced manufacturing costs.
  • the steering sensor is foldable.
  • the steering sensor is foldable and free of mechanical locks. This means that the steering sensor can be compactly housed if required, particularly in an autonomous driving mode of the vehicle, and thus requires little or no installation space in the vehicle, particularly in the passenger compartment.
  • the steering system and/or the immobilizer are completely free of mechanical locks.
  • the steering device is free of mechanical locks between the steering sensor and the steering receiver component. This results in a more compact design and further reduced manufacturing costs.
  • the steering device is preferably free of mechanical locks between the steering actuator and the at least one wheel of the steering axle.
  • Fig. 1 is a highly simplified, schematic and circuit diagram-like representation of a vehicle.
  • a vehicle 1, as shown in Figure 1 in a highly simplified and circuit-diagram-like manner, has a steering axle 2 and at least one wheel 3 associated with the steering axle 2.
  • the vehicle 1 has, purely by way of example, two wheels 3 associated with the steering axle 2.
  • the vehicle 1 has a data bus 4 for data transmission.
  • the vehicle 1 has a link device 5 for steering the vehicle 1, which is designed as a steer-by-wire steering device 5.
  • the steering device 5 has a steering sensor 6, which can be moved by a user, wherein such a movement of the steering sensor 5 is referred to below as a steering movement.
  • the steering sensor 6 is designed purely by way of example as a steering wheel 7.
  • the steering device 5 also has a component 8 for detecting the steering movement of the steering sensor 6, which is connected to the steering sensor 6 and is also referred to below as the steering receiver component 8.
  • the steering receiver component 8 is able to transmit steering information dependent on the steering movement of the steering sensor 6 to the data bus 4.
  • the steering device 5 also has an actuator 9 for controlling the at least one wheel 3 of the steering axle 2, which is also referred to below as steering actuator 9.
  • the steering actuator 9 is thus able to control the at least one wheel 3 for steering the vehicle 1.
  • the vehicle 1 also has an immobilizer 10.
  • the immobilizer 10 can be activated and deactivated, i.e. can be switched between an active state and a deactive state.
  • the steering receiver component 8 detects the steering movement of the steering sensor 6 and transmits steering information dependent on the steering movement to the data bus 4.
  • the steering actuator 9 receives the steering information via the data bus 4 and controls at least one wheel 3 of the steering axle 2 depending on the steering information.
  • the immobilizer 10 If the immobilizer 10 is activated, i.e. it is in the active state, steering of the vehicle 1 is prevented and thus blocked.
  • the transmission of the steering information to the data bus 4 in the steering receiver component 8 is blocked by software and/or the control of at least one wheel 3 in the steering actuator 9 is blocked by software.
  • both the transmission of the steering information to the data bus 4 in the steering receiver component 8 and the control of at least one wheel 3 in the steering actuator 9 are blocked by software.
  • an associated lock 11 is integrated in the steering slave component 8 by software, which is also referred to below as slave lock 11.
  • the immobilizer 10 communicates with the slave lock 11 via the data bus 4. In the active state, the immobilizer 10 activates the slave lock 11 so that the slave lock 11 blocks the transmission of the steering information to the data bus 4. In the deactive state of the immobilizer 10, the slave lock 11 is deactivated so that the steering information is transmitted to the data bus 4.
  • An associated lock 12 is integrated in the steering actuator 9 in terms of software, which is also referred to below as the sensor lock 12.
  • the immobilizer 10 communicates with the sensor lock 12 via the data bus 4. In the active state, the immobilizer 10 activates the sensor lock 12 so that the sensor lock 12 blocks the control of at least one wheel 3. In contrast, the sensor lock 12 is deactivated in the deactive state of the immobilizer 10 so that the steering actuator 9 controls at least one wheel 3 depending on the steering information.
  • the steering device 5 is free of mechanical locks between the steering sensor 6 and the steering receiver component 8 and between the steering actuator 9 and the at least one wheel 3 of the steering axle 2.
  • the steering sensor 6 is free of mechanical locks and is thus designed to be compact.
  • the steering sensor 6 is also foldable.
  • the steering sensor 6 can therefore be folded more easily, particularly due to the lack of a mechanical lock, and can be accommodated in a space-saving manner, for example when the vehicle 1 is driving autonomously.
  • the communication between the immobilizer 10 and the slave lock 11 as well as the master lock 12 via the data bus 4 takes place cryptographically, for example by means of a challenge-response procedure and/or by means of an asymmetric signature procedure and/or by means of a procedure based on digital certificates and/or by means of a one-time password procedure.
  • the activation and deactivation of the immobilizer 10, i.e. the switching of the immobilizer 10 between the active state and the deactive state takes place in the embodiment shown via a device 13 for access authorization to the vehicle 1, which is also referred to below as access authorization device 13.
  • the access authorization device 13 can, for example, comprise a vehicle key (not shown).
  • the immobilizer 10 is in the active state when the vehicle 1 is in a rest state or is switched to the active state.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), welches eine Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung (5) und eine Wegfahrsperre (10) aufweist. Eine kompakte Umsetzung der Funktion der Wegfahrsperre (10) und eine kostengünstige Herstellung werden dadurch erreicht, dass in einem Aktivzustand der Wegfahrsperre (10) die Übertragung einer Lenkinformation auf einen Datenbus (4) und/oder die Steuerung eines Rads (3) eine Lenkachse (2) softwaretechnisch gesperrt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein derart betriebenes Fahrzeug (1).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung und einer Wegfahrsperre. Die Erfindung betrifft zudem ein derart betriebenes Fahrzeug.
Zum Lenken eines Fahrzeugs weist das Fahrzeug üblicherweise einen Lenkgeber, insbesondere ein Lenkrad, auf, welcher entsprechend bewegt werden kann. Dabei wird zumindest ein lenkbares Rad des Fahrzeugs abhängig von der Lenkbewegung des Lenkgebers bewegt.
Eine zugehörige Lenkeinrichtung ist zunehmend als eine sogenannte Steer-by-Wire- Lenkeinrichtung ausgestaltet, bei welcher keine unmittelbare und direkte Verbindung zwischen dem Lenkgeber und dem zumindest einen Rad besteht.
Fahrzeuge weisen in der Regel eine Wegfahrsperre auf, mittels welcher eine Lenkung des Fahrzeugs unterbunden werden kann.
Aus der DE 10046 167 A1 ist ein entsprechendes Fahrzeug bekannt. Im Fahrzeug ist Wegfahrsperre mittels einer mechanischen Verriegelung der Lenkeinrichtung umgesetzt.
Aus der DE 10200969 354 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung und einer Wegfahrsperre bekannt. Zur Verbesserung von Diebstahlschutz wird ein bestimmungsgemäßer Gebrauch des Fahrzeugs unterbunden, wenn beim Einschalten einer Zündung des Fahrzeugs festgestellt wird, dass die Wegfahrsperre sich in einem unverriegelten Zustand, die Wegfahrsperre also sich in einem Deaktivzustand, befindet.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art sowie für ein solches Fahrzeug verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch einen reduzierten Bauraumbedarf, reduziertem Gewicht und reduzierten Kosten auszeichnen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht demnach auf dem Grundgedanken, die Funktion einer Wegfahrsperre mittels einer elektronischen Einflussnahme umzusetzen, indem die Übertragung einer Lenkinformation eines Lenkgebers zu einem Lenkaktuator und/oder die Steuerung eines Rads mittels des Lenkaktuator softwaretechnisch gesperrt wird. Auf diese Weise können mechanische Komponenten zur Umsetzung der Wegfahrsperre entfallen, sodass es zu einer kompakteren Ausbildung und kostengünstigeren Herstellung einer den Lenkgeber umfassenden Lenkungseinrichtung und insbesondere des Lenkgebers kommt. Die kompaktere Ausbildung des Lenkgebers erlaubt es insbesondere, den Lenkgeber verschiebbar, insbesondere klappbar auszugestalten, sodass dieser bei Bedarf, insbesondere bei autonomen Fahren des Fahrzeugs, mit reduziertem Bauraumbedarf untergebracht werden kann.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Fahrzeug eine Lenkachse und zumindest ein der Lenkachse zugehöriges Rad sowie einen Datenbus auf. Das Fahrzeug weist zudem eine Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung auf, welche nachfolgend auch kurz als Lenkeinrichtung bezeichnet wird. Die Lenkeinrichtung umfasst den Lenkgeber sowie eine mit dem Lenkgeber verbundene Komponente zur Erfassung einer Lenkbewegung des Lenkgebers, welche nachfolgend auch als Lenknehmerkomponente bezeichnet wird. Zudem umfasst die Lenkeinrichtung einen Lenkaktuator zur Steuerung des zumindest einen Rads der Lenkachse. Die Wegfahrsperre des Fahrzeugs ist mit dem Datenbus kommunizierend verbunden. Die Wegfahrsperre ist zwischen einem Aktivzustand und einem Deaktivzustand schaltbar, wobei die Wegfahrsperre im Aktivzustand eine Lenkung des Fahrzeugs sperrt und in Deaktivzustand freigibt. Ist die Wegfahrsperre deaktiviert, befindet sie sich also im Deaktivzustand, erfasst die Lenknehmerkomponente die Lenkbewegung des Lenkgebers und überträgt eine von der Lenkbewegung abhängige Lenkinformation auf den Datenbus. Der Lenkaktuator empfängt die Lenkinformation über den Datenbus und steuert das zumindest eine Rad der Lenkachse abhängig von der Lenkinformation. Ist die Wegfahrsperre aktiviert, befindet sie sich also im Aktivzustand, wird in der Lenknehmerkomponente die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus softwaretechnisch gesperrt, und/oder im Lenkaktuator die Steuerung des zumindest einen Rads der Lenkachse softwaretechnisch gesperrt. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die softwaretechnische Umsetzung der Sperrung der Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus mit einer in der Lenknehmerkomponente softwaretechnisch integrierten Sperre umgesetzt, welche nachfolgend auch als Nehmersperre bezeichnet wird. In der Lenknehmerkomponente ist also die Nehmersperre softwaretechnisch integriert. Die Wegfahrsperre kommuniziert über den Datenbus mit der Nehmersperre. Die Wegfahrsperre aktiviert dabei im Aktivzustand die Nehmersperre, also über den Datenbus, sodass die Nehmersperre die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus sperrt.
Zweckmäßig wird die Nehmersperre im Deaktivzustand der Wegfahrsperre deaktiviert.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei welchen die softwaretechnische Umsetzung der Sperre der Steuerung des zumindest einen Rads der Lenkachse im Lenkaktuator mit einer im Lenkaktuator integrierten Sperre umgesetzt ist, welche nachfolgend auch als Gebersperre bezeichnet wird. Im Lenkaktuator ist also die Gebersperre softwaretechnisch integriert. Die Wegfahrsperre kommuniziert über den Datenbus mit der Gebersperre. Die Wegfahrsperre aktiviert dabei die Gebersperre im Aktivzustand, sodass die Gebersperre die Steuerung des zumindest einen Rads der Lenkachse sperrt.
Bevorzugt sind Varianten, bei welchen die Kommunikation zwischen der Wegfahrsperre und der Nehmersperre und/oder der Gebersperre kryptographisch erfolgt. Das heißt, dass die Kommunikation der Wegfahrsperre mit der Nehmersperre und/oder Gebersperre mit kryptografische Daten gegen Manipulation geschützt sind. Dies führt zu einer verbesserten Sicherheit und einem verbesserten Diebstahlschutz.
Die kryptografische Kommunikation kann beispielsweise mittels eines Challenge- Response Verfahrens auf Basis einer symmetrischen Chiffre, auch unter der englischen Bezeichnung "Symmetrie Cipher" geläufig, und/oder mittels eines "Keyed-Hash Message Authentication Code", auch unter der Abkürzung "HMAC" geläufig und/oder mittels eines "Block Cipher-based Message Authentication Code", auch unter der Abkürzung "CMAC" geläufig umgesetzt sein. Dabei wird vorteilhaft der jeweils verwendete kryptografische Schlüssel individuell für die Lenknehmerkomponente, insbesondere für die Nehmersperre, und für den Lenkaktuator, insbesondere für die Gebersperre, erzeugt. Bevorzugt wird zudem die Challenge von der Lenknehmerkomponente, insbesondere von der Nehmersperre, und/oder vom Lenkaktuator, insbesondere von der Gebersperre, mit einem kryptografischen Zufallszahlengenerator erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann die kryptografische Kommunikation über ein asymmetrisches Signaturverfahren und/oder mittels eines auf digitalen Zertifikaten basierenden Verfahrens umgesetzt sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die kryptografische Kommunikation mittels eines Einmal- Passwort-Verfahrens umgesetzt sein.
Bevorzugt ist für das Fahrzeug eine Einrichtung zur Zugangs- und Fahrberechtigung vorgesehen. Die Einrichtung, nachfolgend auch als Zugangs- und Fahrberechtigungseinrichtung bezeichnet wird, dient insbesondere dem Zweck, die Wegfahrsperre zwischen dem Aktivzustand und dem Deaktivzustand zu schalten. Ebenso kann die Zugangs- und Fahrberechtigungseinrichtung eine Türverriegelung des Fahrzeugs aktivieren und deaktivieren und/oder dem Starten des Fahrzeugs dienen.
Die Zugangsberechtigungseinrichtung kann beispielsweise ein Fahrzeugschlüssel sein oder einen Fahrzeugschlüssel umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Zugangsberechtigungseinrichtung ein individuell kodiertes elektronisches Gerät, beispielsweise ein Smartphone, sein oder umfassen. Die Zugangsberechtigungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich mittels eines kryptografischer Codes umgesetzt sein, welcher über eine drahtlose Datenverbindung, also insbesondere online, an das Fahrzeug übertragen wird.
Vorteilhaft befindet sich die Wegfahrsperre in einem Ruhezustand des Fahrzeugs im Aktivzustand und/oder wird in den Aktivzustand geschaltet.
Es versteht sich, dass neben dem Verfahren auch ein derart betriebenes Fahrzeug zum Umfang dieser Erfindung gehört. Entsprechend ist das Fahrzeug, sind insbesondere die Lenknehmerkomponente und/oder der Lenkaktuator, ausgestaltet.
Der Lenkgeber kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Insbesondere kann es sich beim Lenkgeber um ein Lenkrad handeln.
Bevorzugt ist der Lenkgeber frei von mechanischen Sperren zur Umsetzung der Wegfahrsperre. Dies führt, wie vorstehend erläutert, zu einer kompakten Ausbildung des Lenkgebers und reduzierten Herstellungskosten. Bevorzugt ist der Lenkgeber klappbar. Besonders bevorzugt ist der Lenkgeber klappbar und frei von mechanischen Sperren. Somit lässt sich der Lenkgeber bei Bedarf, insbesondere in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs, kompakt unterbringen und benötigt somit im Fahrzeug, insbesondere im Fahrgastraum, keinen oder einen geringeren Bauraum.
Vorteilhaft ist die Lenkungseinrichtung und/oder die Wegfahrsperre insgesamt frei von mechanischen Sperren.
Bevorzugt ist die Lenkeinrichtung frei von mechanischen Sperren zwischen dem Lenkgeber und der Lenknehmerkomponente. Somit kommt es zu einer weiter kompakten Ausbildung und weiter reduzierten Herstellungskosten.
Alternativ oder zusätzlich, vorzugsweise zusätzlich, ist die Lenkeinrichtung bevorzugt frei von mechanischen Sperren zwischen dem Lenkaktuator und dem zumindest einen Rad der Lenkachse.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine stark vereinfachte, schematische und schaltplanartige Darstellung eines Fahrzeugs.
Ein Fahrzeug 1, wie es in Figur 1 stark vereinfacht und schaltplanartig dargestellt ist, weist eine Lenkachse 2 und zumindest ein der Lenkachse 2 zugehöriges Rad 3 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 1 rein beispielhaft zwei der Lenkachse 2 zugehörige Räder 3 auf. Das Fahrzeug 1 weist einen Datenbus 4 zur Datenübertragung auf. Das Fahrzeug 1 weist zum Lenken des Fahrzeugs 1 eine Linkeinrichtung 5 auf, welche als Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung 5 ausgestaltet ist. Die Lenkeinrichtung 5 weist einen Lenkgeber 6 auf, welcher von einem Nutzer bewegt werden kann, wobei eine derartige Bewegung des Lenkgebers 5 nachfolgend als Lenkbewegung bezeichnet wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lenkgeber 6 rein beispielhaft als ein Lenkrad 7 ausgebildet. Die Lenkeinrichtung 5 weist ferner eine Komponente 8 zur Erfassung der Lenkbewegung des Lenkgebers 6 auf, welche mit dem Lenkgeber 6 verbunden ist und nachfolgend auch als Lenknehmerkomponente 8 bezeichnet wird. Die Lenknehmerkomponente 8 ist in der Lage, eine von der Lenkbewegung des Lenkgebers 6 abhängige Lenkinformation an den Datenbus 4 zu übertragen. Die Lenkeinrichtung 5 weist zudem einen Aktuator 9 zur Steuerung des zumindest einen Rads 3 der Lenkachse 2 auf, welcher nachfolgend auch als Lenkaktuator 9 bezeichnet wird. Der Lenkaktuator 9 ist also in der Lage, dass zumindest eine Rad 3 zum Lenken des Fahrzeugs 1 zu steuern. Das Fahrzeug 1 weist ferner eine Wegfahrsperre 10 auf. Die Wegfahrsperre 10 ist aktivierbar und deaktivierbar, also zwischen einem Aktivzustand und einem Deaktivzustand schaltbar.
Ist die Wegfahrsperre 10 deaktiviert, befindet sie sich also im Deaktivzustand, erfasst die Lenknehmerkomponente 8 die Lenkbewegung des Lenkgebers 6 und überträgt eine von der Lenkbewegung abhängige Lenkinformation auf den Datenbus 4. Der Lenkaktuator 9 empfängt die Lenkinformation über den Datenbus 4 und steuert das zumindest eine Rad 3 der Lenkachse 2 abhängig von der Lenkinformation.
Ist die Wegfahrsperre 10 aktiviert, befindet sie sich also im Aktivzustand, wird eine Lenkung des Fahrzeugs 1 unterbunden und somit gesperrt. Zu diesem Zweck wird die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus 4 in der Lenknehmerkomponente 8 softwaretechnisch gesperrt und/oder die Steuerung des zumindest einen Rads 3 im Lenkaktuator 9 softwaretechnisch gesperrt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird im Aktivzustand der Wegfahrsperre 10 sowohl die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus 4 in der Lenknehmerkomponente 8 also auch die Steuerung des zumindest einen Rads 3 im Lenkaktuator 9 jeweils softwaretechnisch gesperrt.
Die Umsetzung der jeweiligen softwaretechnischen Speerfunktion erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels der Integration einer jeweils zugehörigen softwaretechnischen Sperre 11, 12 und einer elektronischen Kommunikation der Wegfahrsperre 10 mit der jeweiligen softwaretechnischen Sperre 11 , 12 über den Datenbus 4.
Dabei ist in der Lenknehmerkomponente 8 eine zugehörige Sperre 11 softwaretechnisch integriert, welche nachfolgend auch als Nehmersperre 11 bezeichnet wird. Die Wegfahrsperre 10 kommuniziert über den Datenbus 4 mit der Nehmersperre 11. Die Wegfahrsperre 10 aktiviert dabei im Aktivzustand die Nehmersperre 11 , sodass die Nehmersperre 11 die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus 4 sperrt. Im Deaktivzustand der Wegfahrsperre 10 wird die Nehmersperre 11 deaktiviert, sodass die Lenkinformation auf den Datenbus 4 übertragen wird.
Im Lenkaktuator 9 ist eine zugehörige Sperre 12 softwaretechnisch integriert, welche nachfolgend auch als Gebersperre 12 bezeichnet wird. Die Wegfahrsperre 10 kommuniziert über den Datenbus 4 mit der Gebersperre 12. Die Wegfahrsperre 10 aktiviert dabei im Aktivzustand die Gebersperre 12, sodass die Gebersperre 12 die Steuerung des zumindest einen Rads 3 sperrt. Demgegenüber wird die Gebersperre 12 im Deaktivzustand der Wegfahrsperre 10 deaktiviert, so dass der Lenkaktuator 9 dass zumindest eine Rad 3 abhängig von der Lenkinformation steuert.
Somit erfolgt die Umsetzung einer Wegfahrsperre-Funktion ohne entsprechende mechanische Sperre. Dementsprechend ist, wie Figur 1 entnommen werden kann, im gezeigten Ausführungsbeispiel die Lenkeinrichtung 5 frei von mechanischen Sperren zwischen dem Lenkgeber 6 und der Lenknehmerkomponente 8 und zwischen dem Lenkaktuator 9 und dem zumindest einen Rad 3 der Lenkachse 2. Zudem ist der Lenkgeber 6 frei von mechanischen Sperren und somit kompakt ausgebildet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lenkgeber 6 zudem Klapper. Somit lässt sich der Lenkgeber 6, insbesondere aufgrund der fehlenden mechanischen Sperre, vereinfacht klappen und beispielsweise beim autonomen Fahren des Fahrzeugs 1 bauraumsparend unterbringen.
Die Kommunikation zwischen der Wegfahrsperre 10 und der Nehmersperre 11 sowie der Gebersperre 12 über den Datenbus 4 erfolgt kryptografisch, beispielsweise mittels eines Challenge-Response Verfahrens und/oder mittels eines asymmetrischen Signaturverfahrens und/oder mittels eines auf digitalen Zertifikaten basierenden Verfahrens und/oder mittels eines Einmal-Passwort-Verfahrens. Die Aktivierung und Deaktivierung der Wegfahrsperre 10, das heißt das Schalten der Wegfahrsperre 10 zwischen dem Aktivzustand und dem Deaktivzustand, erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Einrichtung 13 zur Zugangsberechtigung zum Fahrzeug 1 , welche nachfolgend auch als Zugangsberechtigungseinrichtung 13 bezeichnet wird. Die Zugangsberechtigungseinrichtung 13 kann beispielsweise einen nicht gezeigten Fahrzeugschlüssel umfassen. Dabei befindet sich die Wegfahrsperre 10 in einem Ruhezustand des Fahrzeug 1 im Aktivzustand oder wird in den Aktivzustand geschaltet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1),
- wobei das Fahrzeug (1) eine Lenkachse (2) und zumindest ein der Lenkachse (2) zugehöriges Rad (3) aufweist,
- wobei das Fahrzeug (3) einen Datenbus (4) aufweist,
- wobei das Fahrzeug (1) eine Steer-by-Wi re- Lenkeinrichtung (5) aufweist, welche umfasst,
• einen Lenkgeber (6), insbesondere ein Lenkrad (7),
• eine mit dem Lenkgeber (6) verbundene Lenknehmerkomponente (8) zur Erfassung einer Lenkbewegung des Lenkgebers (6),
• einen Lenkaktuator (9) zur Steuerung des zumindest einen Rads (3) der Lenkachse (2),
- wobei das Fahrzeug (1) eine mit dem Datenbus (4) verbundene Wegfahrsperre (10) aufweist,
- wobei in einem Deaktivzustand der Wegfahrsperre (10),
• die Lenknehmerkomponente (8) die Lenkbewegung des Lenkgebers (6) erfasst und eine von der Lenkbewegung abhängige Lenkinformation auf den Datenbus (4) überträgt,
• der Lenkaktuator (9) die Lenkinformation über den Datenbus (4) empfängt und das zumindest eine Rad (3) der Lenkachse (2) abhängig von der Lenkinformation steuert,
- wobei in einem Aktivzustand der Wegfahrsperre (10),
• in der Lenknehmerkomponente (8) die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus (4) softwaretechnisch gesperrt wird, und/oder
• im Lenkaktuator (9) die Steuerung des zumindest einen Rads (3) der Lenkachse (2) softwaretechnisch gesperrt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Lenknehmerkomponente (8) eine Nehmersperre (11) softwaretechnisch integriert wird und die Wegfahrsperre (10) über den Datenbus (4) mit der Nehmersperre (11) kommuniziert, wobei die Wegfahrsperre (10) im Aktivzustand die Nehmersperre (11) aktiviert, sodass die Nehmersperre (11) die Übertragung der Lenkinformation auf den Datenbus (4) sperrt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Lenkaktuator (9) eine Gebersperre (12) softwaretechnisch integriert wird und die Wegfahrsperre (10) über den Datenbus (4) mit der Gebersperre (12) kommuniziert, wobei die Wegfahrsperre (10) im Aktivzustand die Gebersperre (12) aktiviert, sodass die Gebersperre (10) die Steuerung des zumindest einen Rads (3) der Lenkachse (2) sperrt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegfahrsperre (10) mit der Nehmersperre (11) und/oder mit der Gebersperre (12) mittels einer kryptografischen Kommunikation kommuniziert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegfahrsperre (10) mittels einer Zugangsberechtigungseinrichtung (13) des Fahrzeugs (1) zwischen dem Deaktivzustand und dem Aktivzustand geschaltet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegfahrsperre (10) in einem Ruhezustand des Fahrzeug (1) in den Aktivzustand geschaltet wird.
7. Fahrzeug (1),
- wobei das Fahrzeug (1) eine Lenkachse (2) und zumindest ein der Lenkachse (2) zugehöriges Rad (3) aufweist,
- wobei das Fahrzeug (3) einen Datenbus (4) aufweist,
- wobei das Fahrzeug (1) eine Steer-by-Wi re- Lenkeinrichtung (5) aufweist, welche umfasst,
• einen Lenkgeber (6), insbesondere ein Lenkrad (7), • eine mit dem Lenkgeber (6) verbundene Lenknehmerkomponente (8) zur Erfassung einer Lenkbewegung des Lenkgebers (6),
• einen Lenkaktuator (9) zur Steuerung des zumindest einen Rads (3) der Lenkachse (2),
- wobei das Fahrzeug (1) eine mit dem Datenbus (4) verbundene Wegfahrsperre (10) aufweist,
- wobei das Fahrzeug (1) derart ausgestaltet ist, dass es gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche betrieben wird.
8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkgeber (6) frei von mechanischen Sperren und klappbar ist.
9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (5) frei von mechanischen Sperren zwischen dem Lenkgeber (6) und der Lenknehmerkomponente (8) ist.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Lenkeinrichtung (5) frei von mechanischen Sperren zwischen dem Lenkaktuator (9) und dem zumindest einen Rad (3) der Lenkachse (2) ist.
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