DE102011101541A1

DE102011101541A1 - Bedieneinheit für ein Fahrerassistenzsystem und Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems mittels einer solchen Bedieneinheit

Info

Publication number: DE102011101541A1
Application number: DE102011101541A
Authority: DE
Inventors: Thomas Eigel; Christoph Wäller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-05-14
Filing date: 2011-05-14
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinheit (3, 10) für ein Fahrerassistenzsystem zum Einstellen von Funktionen zur Bewegungsregelung eines Fahrzeugs (1). Die Bedieneinheit (3, 10) umfasst ein Bedienelement (3), welches in wenigstens zwei Bedienzustände (9A–9D) bringbar ist, von denen ein erster Bedienzustand (9A) mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserhöhung des Fahrzeugs (1) assoziiert ist und ein zweiter Bedienzustand (9B) mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserniedrigung des Fahrzeugs (1) assoziiert ist. Die erfindungsgemäße Bedieneinheit (3, 10) ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auswerteeinheit (10) umfasst, mittels welcher in wenigstens einer der Bedienzustände (9A; 9B) zwei unterschiedliche Bedienvorgänge erfassbar sind, wobei mit einem ersten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand (9A; 9B) ein Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung und mit einem zweiten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand (9A; 9B) eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingebbar ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug (1) mit einer solchen Bedieneinheit (3, 10) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems mittels einer solchen Bedieneinheit (3, 10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für ein Fahrerassistenzsystem zum Einstellen von Funktionen zur Bewegungsregelung eines Fahrzeugs. Die Bedieneinheit umfasst ein Bedienelement, welches in wenigstens zwei Bedienzustände bringbar ist, von denen ein erster Bedienzustand mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserhöhung des Fahrzeugs assoziiert ist und ein zweiter Bedienzustand mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserniedrigung des Fahrzeugs assoziiert ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Bedieneinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems mittels einer solchen Bedieneinheit.
In Fahrzeugen werden in zunehmendem Maße Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, welche den Fahrer des Fahrzeugs bei der Fahraufgabe unterstützen. Dazu gibt es mittlerweile eine Vielzahl von Fahrerassistenzfunktionen. Hierzu zählen neben einem Tempomaten beispielsweise eine Verkehrszeichenerkennung, ein Spurhalteassistent bzw. eine Spurhalteunterstützung, ein Abstandsregeltempomat (adaptive cruise control; ACC), eine Einrichtung zur automatischen Notbremsung, ein Antiblockiersystem, eine Antischlupfregelung, ein elektronisches Stabilitätsprogramm und eine Einparkhilfe. Solche automatisch geregelten Fahrerassistenzfunktionen lassen sich insbesondere bei klar definierten Manövern einsetzen, bei denen die Bewegung der in der Nähe befindlichen Fahrzeuge vorhersehbar ist, z. B. bei einer Kolonnenfahrt mehrerer Fahrzeuge hintereinander oder beim Rangieren und Einparken.
Funktionen zur Geschwindigkeitserhöhung sind dabei insbesondere das Einstellen einer höheren Sollgeschwindigkeit oder ein manuelles Beschleunigen. Funktionen zur Geschwindigkeitserniedrigung sind insbesondere das Einstellen einer niedrigeren Sollgeschwindigkeit oder ein manuelles Bremsen. Die Fahrerassistenzsysteme umfassen hierfür insbesondere manuelle Bedienelemente, über die der Fahrer diese Funktionen zur manuellen und automatischen Bewegungsregelung des Fahrzeugs eingeben kann. Der Fahrer kann z. B. eine Sollgeschwindigkeit für einen sogenannten Tempomaten manuell einstellen, wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf den gewünschten Wert geregelt wird.
In der DE 10 2009 008 142 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems beschrieben, bei dem mehrere Fahrmanöver zur Auswahl angeboten werden, die mittels eines Bedienelements mit bis zu acht Auswahlpositionen, z. B. einer Art Joystick, ausgewählt werden können. Ein aktiviertes Fahrmanöver wird solange durchgeführt, bis es planmäßig abgeschlossen oder manuell unterbrochen wurde. Die Fahrmanöver können insbesondere eine automatische Geschwindigkeit/Abstandsregelung und das Einscherenlassen eines anderen Fahrzeugs umfassen.
In der DE 103 25 925 B4 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs angegeben, bei welcher mittels einer „up”-Taste und einer „down”-Taste durch eine kurzzeitige sequentielle Betätigung ein Geschwindigkeits-Sollwert inkrementell verändert werden kann.
Wenn in einem Fahrzeug eine große Anzahl an Fahrerassistenzfunktionen eingesetzt wird, ergibt sich der Bedarf für eine möglichst transparente und intuitive Bedienung der einzelnen Funktionen. Mit wachsender Anzahl wird die Bedienung der Fahrerassistenzfunktionen nämlich immer schwieriger. Dabei ist es insbesondere wichtig, dass einerseits ein möglichst flexibler Funktionsumfang automatischer Regelungen zur Verfügung gestellt wird, andererseits der Fahrer aber jederzeit manuell eingreifen kann, wenn eine automatische Regelung wenig zweckmäßig ist. Dies ist der Fall, wenn die Verkehrssituation unübersichtlich ist und keinem Standard-Manöver zugeordnet werden kann. Darin ist die menschliche Wahrnehmung einer automatischen Erfassung überlegen, z. B. bei Überholvorgängen, insbesondere mit mehreren beteiligten Verkehrsteilnehmern und beim Einscherenlassen eines Überholers bei aufkommendem Gegenverkehr. in einem solchen Fall kann der Fahrerdurch z. B. Betätigen der Bremse die automatische Bewegungsregelung ausschalten und diese gegebenenfalls wieder aktivieren, wenn die unübersichtliche Situation vorbei ist.
In der DE 10 2005 036 923 A1 ist eine Bedieneinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Regler zur Regelung der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Bedieneinrichtung umfasst ein Beschleunigungsbedienelement zur Eingabe einer vorn Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgebbaren, auf den Regler wirkenden Zusatzbeschleunigung, wodurch dem Fahrer ermöglicht wird, eine zusätzliche Beschleunigungsanforderung in das Geschwindigkeitsregelungssystem einzuspeisen. Beschleunigungen umfassen hierbei sowohl positive als auch negative Werte, sodass auch Abbremsvorgänge zum Einfädelnlassen eines Einscherers unterstützt werden. Zur Bedienung weiterer Funktionen zur Fahrzeuglängsregelung sind weitere Bedienelemente vorgesehen, z. B. ein in zwei Richtungen zu betätigender Inkrementgeber zum Verändern der Sollgeschwindigkeit bei automatischer Geschwindigkeitsregelung und einem weiteren Inkrementgeber zum Einstellen einer Abstandsfunktion.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst einfache Bedieneinheit für ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems mit einer solchen Bedieneinheit bereitzustellen, bei denen ein möglichst komfortables und intuitives Bedienen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedieneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auswerteeinheit umfasst, mittels welcher in wenigstens einem der Bedienzustände zwei unterschiedliche Bedienvorgänge erfassbar sind, wobei mit einem ersten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand ein Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung und mit einem zweiten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingebbar ist. Die Erfassung zweier verschiedener Bedienvorgänge in einem Bedienzustand ermöglicht die Verwendung eines einfacheren Bedienelements bzw. die Reduzierung der zur Bedieneinheit gehörigen Bedienelemente. Durch diese Bedienlogik kann somit eine weitere Funktionalität verfügbar gemacht werden und dennoch auf bereits verfügbare Bedienelemente zurückgegriffen werden. Durch die physische Vereinfachung wird auch die Bedienung komfortabler und sicherer, weil dem Fahrer des Fahrzeugs das Auffinden des für die Eingabe relevanten Bedienelements erleichtert wird und somit gegebenenfalls irrtümliche Eingaben, die ihn durch ein manuelles Eingreifen zur Unterbrechung der automatischen Bewegungsregelung veranlassen, reduziert werden.
Insbesondere können beide Bedienvorgänge in beiden Bedienzuständen erfasst werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass einer der Bedienvorgänge in beiden Bedienzuständen, der andere Bedienvorgang allerdings nur in einem Bedienzustand erfassbar ist. Dabei ist ein Bedienzustand ein Zustand des Bedienelements, in dem tatsächlich eine zu steuernde Funktion ausgelöst wird. Das Bedienelement kann dazu auch einen Neutralzustand umfassen, in den es nach einem Bedienvorgang automatisch wieder zurückkehrt.
Unter einer Bewegungsregelung wird im Sinne der Erfindung eine Längs- und/oder eine Querregelung des Fahrzeugs verstanden. Dabei können Querregelungen unabhängig von Längsregelungen auftreten, z. B. wenn mit konstanter Geschwindigkeit ein langsamer vorausfahrendes Fahrzeug überholt wird, insbesondere auf geraden Streckenabschnitten. Querregelungen können auch mit einer Längsregelung gekoppelt auftreten, z. B. beim Einparken oder beim Überholen mit einer Beschleunigung.
Das Bedienelement kann beispielsweise eine Wippschalter-, Drehschalter- oder Schiebeschalterfunktion aufweisen, mittels der die wenigstens zwei Bedienzustände bereitgestellt werden. In diesem Falle ist ein Bedienzustand eine mechanische Bedienstellung des Bedienelements.
Alternativ kann das Bedienelement auch als bedienbares Anzeigeobjekt auf einer Anzeigefläche, z. B. als Schaltfläche, bereitgestellt werden. In diesem Falle lässt sich das Bedienelement z. B. über einen Touchscreen mit berührungsempfindlicher Oberfläche bedienen.
Vorzugsweise ist das Bedienelement derart im Fahrzeug angeordnet, dass eine Bewegung des Bedienelements in den ersten und/oder zweiten Bedienzustand senkrecht zur Querachse des Fahrzeugs erfolgt. Dabei ist die Bewegung des Bedienelements insbesondere gemäß Zunahme bzw. Abnahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgerichtet, d. h. nach oben oder nach vorne bei einer Funktion, die mit einer Geschwindigkeitszunahme assoziiert ist, und nach unten oder nach hinten bei einer Funktion, die mit einer Geschwindigkeitsabnahme assoziiert ist. Diese Art der Bedienung ist besonders intuitiv, weil Richtung und/oder Orientierung der Bedienrichtung mit der dadurch auszulösenden Bewegungsregelung übereinstimmt.
Das Bedienelement ist z. B. ein Wippschalter, der nach vorne gekippt eine Funktion für eine Geschwindigkeitszunahme und nach hinten gekippt eine Funktion für eine Geschwindigkeitsabnahme auslöst. Das Bedienelement kann auch ein Drehknopf sein, dessen Drehachse parallel zur Querachse des Fahrzeugs verläuft. Dabei kann eine Drehung des Drehknopfes derart, dass das obere Ende des Drehknopfes nach vorne gedreht wird, eine Funktion für eine Geschwindigkeitszunahme auslösen.
Die verschiedenen Bedienvorgänge in einem Bedienzustand können auf verschiedene Art und Weise erfasst und voneinander unterschieden werden. In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinheit ist während eines Bedienvorgangs von der Auswerteeinheit die Dauer des Bedienelements in dem ersten und/oder zweiten Bedienzustand erfassbar. In Abhängigkeit davon, ob die Dauer einen Grenzwert eines festgelegten Zeitintervalls überschritten hat, kann dann zwischen dem ersten und dem zweiten Bedienvorgang unterschieden werden. Eine solche Differenzierung lässt sich technisch leicht realisieren und ist auch im Fahrzeug sehr leicht zu bedienen.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei einer Erfassung eines Bedienvorgangs mit einer Dauer unterhalb eines festgelegten Zeitintervalls die Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung um einen festgelegten Wert veränderbar ist. Es werden somit Impulse oder Klicks erfasst und gezählt, wodurch die Sollgeschwindigkeit um einen definierten Wert erhöht oder erniedrigt wird. Eine solche Anpassung an die Sollgeschwindigkeit ist leicht nachzuvollziehen
Alternativ oder auch zusätzlich können in wenigstens einem Bedienzustand zwei Druckpunkte unterschiedlichen Andrucks aktivierbar sein, wobei in Abhängigkeit davon, welcher Druckpunkt aktiviert wurde, mittels der Auswerteeinheit zwischen dem ersten und dem zweiten Bedienvorgang unterschieden werden kann. Die Realisierung von Druckpunkten unterschiedlichen Andrucks ist aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Es werden beispielsweise je nach Andruck oder Eindrücktiefe ein oder zwei Sensoren aktiviert oder durch Piezosensoren ein Andruck erfasst, der oberhalb oder unterhalb eines vorab bestimmten Grenzwertes liegt. Insbesondere, wenn der zweite Druckpunkt nutzerseitig vom ersten Druckpunkt unterscheidbar ist, hat dies den Vorteil, dass der Fahrer eine haptische Rückmeldung erhält, welcher Bedienvorgang erfasst wurde, sodass eine Bedienung ohne Abwenden des Blickes vom Straßenverkehr ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß kann des Weiteren vorgesehen sein, dass bei einer Erfassung eines Bedienvorgangs mit einer Dauer oberhalb eines festgelegten Zeitintervalls und/oder oberhalb eines festgelegten Grenzwerts des Andrucks die manuelle Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Dauer und/oder des Andrucks veränderbar ist. Der festgelegte Grenzwert des Andrucks ist insbesondere der Andruck für den zweiten Druckpunkt, kann aber auch leicht darüber liegen. Das zeit- und/oder kraftproportionale Bedienen ist beim manuellen Eingreifen für den Fahrer intuitiv nachvollziehbar, da es dem Antwortverhalten mechanischer Hebel, insbesondere dem Gas- und dem Bremspedal, sehr nahe kommt.
Die Differenzierung zweier Bedienvorgänge durch das Unter- bzw. Überschreiten eines Zeitintervalls und durch verschiedene vorab definierte Druckpunkte ist gleichzeitig möglich. Beispielsweise werden mittels der Auswerteeinheit in einem Bedienzustand, z. B. beim Beschleunigen, zeitlich differenziert, beim anderen Bedienzustand, beim Bremsen, aber durch zwei Druckpunkte differenziert. Dies ermöglicht einen schnellen manuellen Bremseingriff, bei dem das Abwarten des Ablaufs eines Zeitintervalls nachteilig sein kann (z. B. beim Einscherenlassen bei einem Überholvorgang mit aufkommendem Gegenverkehr), während ein manuelles Beschleunigen, analog dem Kickdown des Gaspedals, gewohntermaßen mit einer Zeitverzögerung einhergehen kann.
Um beim Andruck des zweiten Druckpunkts den ersten Druckpunkt nicht mitzuaktivieren, kann eine Totzeit vorgesehen sein, unterhalb derer mittels der Auswerteeinheit kein Bedienvorgang erkannt wird, z. B. im Bereich einer Zehntel Sekunde.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bedienelements sind ein dritter und/oder ein vierter Bedienzustand mit einer Funktion zur Querregelung des Fahrzeugs assoziiert, wobei das Bedienelement insbesondere derart angeordnet ist, dass eine Bewegung in den dritten und/oder vierten Bedienzustand senkrecht zu den Bewegungen des Bedienelements in den ersten und/oder zweiten Bedienzustand erfolgt. Durch die Erfassung eines Bedienvorgangs mittels der Auswerteeinheit in dem dritten und/oder vierten Bedienzustand ist dann eine manuelle Querregelung des Fahrzeugs eingebbar. Diese Bedienzustände des Bedienelements bilden die Längs- und Querregelung des Fahrzeugs richtungsmäßig realitätsnah ab und sind daher intuitiv zu bedienen. Babel kann beispielweise nur ein dritter Bedienzustand nach links oder nach rechts (je nachdem, ob das Fahrzeug hauptsächlich auf Rechtsverkehr oder auf Linksverkehr ausgelegt ist) vorgesehen sein, mit dem ein manuell initiiertes, aber automatisch durchgeführtes Überholmanöver auswahlbar ist.
Insbesondere gilt bei dem dritten und vierten Bedienzustand dieselbe Bedienlogik mit zwei differenzierbaren Bedienvorgängen, wie dies für den ersten und zweiten Bedienzustand definiert wurde. Babel kann bei einem ersten Bedienvorgang im dritten oder vierten Bedienzustand eine beliebige Funktion, z. B. auch eine Zusatzfunktion zur Längsregelung bedient werden, während bei einem zweiten Bedienvorgang, d. h. z. B. ein langer und/oder kräftiger Andruck, ein seitliches Aus- bzw. Einscheren des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Bedieneinheit ausgestattet, wobei das Bedienelement insbesondere am Lenkrad oder an der Lenkradsäule des Fahrzeugs angeordnet ist. Dies ermöglicht ein einfaches und sicheres Bedienen seitens des Fahrers, ohne dass dieser die bedienende Hand vom Lenkrad nehmen muss.
Bei dem erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems mittels einer zuvor beschriebenen Bedieneinheit kann das Fahrerassistenzsystem in wenigstens zwei Betriebsmodi betrieben werden, wobei in einem ersten Betriebsmodus ein Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung und in einem zweiten Betriebsmodus eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingebbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Bedienvorgang in einem Bedienzustand erfasst, es wird in Abhängigkeit von dem Bedienvorgang ein Betriebsmodus ausgewählt wird und es wird in Abhängigkeit von dem Bedienvorgang und dem Bedienzustand die Bewegung des Fahrzeugs geregelt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei insbesondere durch die Vorteile der erfindungsgemäßen Bedieneinheit unterstützt. Es weist somit auch die Vorteile der erfindungsgemäßen Bedieneinheit auf.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach Beendigung eines Bedienvorgangs, durch den der zweite Betriebsmodus ausgewählt wurde, automatisch wieder in den ersten Betriebsmodus zurückgewechselt wird. Hierdurch muss der Fahrer nach einem manuellen Eingreifen die automatische Bewegungsregelung nicht wieder neu aktivieren. Er kann somit kurzfristige kleine Geschwindigkeitsänderungen eingeben, ohne dabei die allgemein festgelegte Fahrstrategie aushebeln zu müssen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
1 zeigt ein Cockpit eines Kraftfahrzeugs, das mit einer Bedieneinheit zum Einstellen von Funktionen zur Bewegungsregelung des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist,
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs mit einem integrierten Bedienelement einer Bedieneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und einem hinter dem Lenkrad liegenden Anzeigebereich,
3 zeigt die Abbildung eines Bedienelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Anzeige einer zur automatischen Bewegungsregelung vorgesehenen Fahrerassistenzfunktion,
4 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bedieneinheit in einer Draufsicht,
5 zeigt schematisch die in der 4 gezeigte Bedieneinheit in einem Schnitt entlang der Schnittachse I-I oder II-II mit einer zeit- und andrucksensitiven Auswerteeinheit und der Verbindung mit dem Antriebs- und Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
6 zeigt schematisch den Algorithmus des Verfahrens zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems in zwei Betriebsmodi nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In der 1 ist ein Cockpit eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. In das Lenkrad 2 ist erfindungsgemäß ein Wippschalter 3 zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen integriert, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 während der Fahrt bequem vom Fahrer auszuführende Funktionen mit z. B. seinem rechten Daumen ausführen kann. Über den Wippschalter 3, der mit einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit 10 verbunden ist (siehe 4 und 5), die z. B. in einem an der Unterseite des Wippschalters 3 angeordneten Bauteil integriert ist, können Funktionen eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere Funktionen zur Bewegungsregelung des Kraftfahrzeugs 1 bedient werden. Anstelle eines Wippschalters 3 können auch andere Typen von Schaltern eingesetzt werden, die in wenigstens zwei Bedienzustände oder Bedienstellungen gebracht werden können. Am Lenkrad 2 oder an der Lenkradsäule können weitere Wippschalter 3 oder Bedienelemente angeordnet sein (nicht dargestellt), über die weitere Fahrzeugfunktionen bedient werden können. Ferner sind im Cockpit Anzeigebereiche 4, 4' vorgesehen, die mit Bezug zu den 2 und 3 näher erläutert werden.
In der 2 ist eine Draufsicht auf ein Lenkrad 2 eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem integrierten Wippschalter 3, hier einer Kreuzwippe, welche von einer Neutralstellung in vier Richtungen bedient werden kann, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, Hinter dem Lenkrad 2 ist ein Anzeigebereich 4 angeordnet. Bei dem Anzeigebereich 4 kann es sich um ein sogenanntes Kombiinstrument handeln, in dem am rechten und linken Rand je ein Rundinstrument 5 zur Anzeige von Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs wie z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit und Drehzahl des Motors angeordnet ist. Zwischen den Rundinstrumenten 5 ist ein freiprogrammierbarer Anzeigebereich zur Ausgabe von Fahrerinformationen, insbesondere einer Fahrerassistenzanzeige 6, vorgesehen, Bei den Rundinstrumenten 5 kann es sich um herkömmliche, analoge Instrumente handeln. Alternativ können sie eine digitale Repräsentation solcher Rundinstrumente auf einer frei programmierbaren Anzeigefläche sein, sodass der gesamte Anzeigebereich 4 als eine freiprogrammierbare Anzeigefläche ausgestaltet sein kann.
In der 3 ist ein alternativer oder zusätzlicher Anzeigebereich 4' dargestellt, der beispielsweise oberhalb der Mittelkonsole im Kraftfahrzeug 1 zwischen Fahrer und Beifahrer angeordnet ist. Bei diesem Anzeigebereich 4' handelt es sich um eine freiprogrammierbare Anzeigefläche, die vorteilhafterweise mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche ausgestattet ist. Bei der frei programmierbaren Anzeigefläche lassen sich von Programmen – insbesondere bezüglich Fahrerassistenzfunktionen zur automatischen Bewegungsregelung – erzeugte Anzeigeinhalte 6 an einer beliebigen Position auf der Anzeigefläche darstellen. Die Anzeigefläche ist somit als sogenannter Touchscreen bedienbar, wobei ein Fahrer direkt durch Berühren der entsprechenden Anzeigeinhalte 6 dazugehörige Steuerbefehle auslösen kann. Die Anzeigefläche ist beispielsweise ein elektrisch ansteuerbares Matrix-Display, insbesondere ein Flüssigkristall- oder Plasma-Display. Neben den Rundinstrumenten 5 und einer Fahrerassistenzanzeige 6 können dort z. B. auch virtuelle Bedienelemente 7A, 7B angezeigt werden, die die mechanischen Bedienelemente repräsentieren und gegebenenfalls dazu situative Bedienhinweise umfassen. insbesondere könnten die virtuellen Bedienelemente 7A. 7B auch als Schaltflächen ausgestaltet sein und eine direkte Bedienung der zugeordneten Funktionen erlauben. Der am Lenkrad 2 angeordnete Wippschalter 3 (siehe 2) wird z. B. durch das virtuelle Bedienelement 7A repräsentiert. Der Aufbau und die Funktionsweise einer Bedieneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der 4 bis 6 näher erläutert.
In der 4 ist in einer Draufsicht schematisch der Aufbau eines als Wippschalter 3 ausgestalteten Bedienelements einer erfindungsgemäßen Bedieneinheit dargestellt, In der 5 Ist dieser Wippschalter 3 in einem Querschnitt entlang der Schnittachse I-I oder entlang der Schnittachse II-II dargestellt. Ferner sind die zeit- und andrucksensitive Auswerteeinheit 10 und die Verbindung mit dem Antriebs- und Lenksystem 11 des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt.
Der Wippschalter 3 ist eine sogenannte Kreuzwippe und besitzt eine obere Bedienposition 9A, eine untere Bedienposition 9B, eine linke Bedienposition 9C, eine rechte Bedienposition 9D und eine mittlere Bedienposition 9E. Bei Kraftausübung auf eine der Bedienpositionen 9A–9E wird eine der entsprechenden Bedienposition 9A–9E zugeordnete Fahrzeugfunktion ausgelöst. Ohne Kraftausübung auf den Wippschalter 3 kehrt dieser automatisch in eine neutrale Stellung zurück, ohne ein Bediensignal auszulösen. In einer der Bedienpositionen 9A–9D wird auf den Wippschalter in eine Richtung derart eine Kraft ausgeübt, dass über einen darunterliegenden Kontakt 8 der Druck und/oder die Dauer des Bedienvorgangs erfasst werden kann. Die Auswerteeinheit 10 verarbeitet die so erfasste Information über den Bedienvorgang, sodass für jede der Bedienpositionen 9A–9D wenigstens zwischen zwei Bedienvorgängen unterschieden werden kann, wie dies noch anhand der 6 in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben wird. In der Auswerteeinheit 10 wird dann ein entsprechendes Signal zur automatischen Bewegungsregelung des Kraftfahrzeugs 1 erzeugt und an das Antriebs- und Lenksystem 11 des Kraftfahrzeugs 1 übermittelt, woraufhin die automatische Bewegungsregelung durchgeführt wird. Über die Bedienposition 9E können gegebenenfalls weitere Bediensignale für weitere Fahrzeugfunktionen ausgelöst werden.
Der Wippschalter 3 ist im Kraftfahrzeug 1 vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Achse II-II parallel zur Fahrzeugquerachse Q ausgerichtet ist. Die Achse I-I ist somit senkrecht zur Fahrzeugquerachse Q ausgerichtet. Bei einer Anordnung am Lenkrad 2 ist eine solche senkrechte Ausrichtung in Bezug zur Lenkradstellung in Geradeausfahrt vorteilhaft, wobei sich in diesem Falle die Ausrichtung bezüglich der Fahrzeugquerachse Q je nach Lenkradeinschlag verändert. Ist alternativ der Wippschalter 3 z. B. an oder oberhalb der Mittelkonsole angeordnet, so ist die senkrechte Projektion der Achse I-I nach unten parallel zur Fahrzeuglängsachse L ausgerichtet.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu der 6 näher erläutert. Dazu kann vorteilhafterweise die zuvor mit Bezug zu den 4 und 5 beschriebene Bedieneinheit, insbesondere mit einem Wippschalter 3 und mit der zuvor genannten Ausrichtung im Fahrzeug 1, verwendet werden.
Die Bewegungsregelung des Fahrerassistenzsystems ist in zwei Betriebsmodi betreibbar. In einem ersten Betriebsmodus kann die Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung eingestellt werden. In einem zweiten Betriebsmodus kann eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingegeben werden.
Der allgemeine Ablauf ist dabei wie folgt: Das Fahrerassistenzsystem befinde sich im ersten Betriebsmodus. Die Fahrzeuglängsregelung wird dabei in einem Verfahrensschritt 20 automatisch gemäß der gesetzten Sollgeschwindigkeit geregelt. Bei Erfassung eines Bedienvorgangs 21, wie dieser weiter unten noch im Detail erläutert wird, wird mittels der Auswerteeinheit 10 zwischen zwei Bedienvorgängen unterschieden, die jeweils dem ersten oder dem zweiten Bedienmodus zugeordnet werden. Bei der Erfassung eines Bedienvorgangs für den ersten Bedienmodus wird in einem Verfahrensschritt 22 die Sollgeschwindigkeit gemäß dem Bedienvorgang in der jeweiligen Bedienposition 9A, 9B verändert, wobei das Fahrerassistenzsystem gemäß dem Verfahrensschritt 20 die automatische Längsregelung gemäß dem neu festgesetzten Sollwert fortführt. Bei der Erfassung eines Bedienvorgangs für den zweiten Bedienmodus wird in einem Verfahrensschritt 23 in den zweiten Betriebsmodus gewechselt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Bedienvorgang in der jeweiligen Bedienposition 9A, 9B manuell geregelt wird. In einem Verfahrensschritt 24 wird kontinuierlich mittels der Auswerteeinheit 10 geprüft, ob die Dauer des Wippschalters 3 in der jeweiligen Bedienposition noch anhält. Falls dies der Fall ist, wird die Längsregelung weiterhin gemäß dem Bedienvorgang manuell geregelt, falls nicht, kehrt das Fahrerassistenzsystem automatisch in den ersten Betriebsmodus zurück.
Die Bedienposition 9A ist mit einer Geschwindigkeitszunahme assoziiert, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 einen nach vorne und/oder oben gerichteten Bedienvorgang intuitiv mit einer Geschwindigkeitszunahme verbindet. Die Bedienposition 9B ist mit einer Geschwindigkeitsabnahme assoziiert, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 einen nach hinten und/oder unten gerichteten Bedienvorgang intuitiv mit einer Geschwindigkeitsabnahme verbindet.
Des Weiteren sind in beiden Bedienpositionen 9A, 9B mittels der Auswerteeinheit 10 jeweils zwei verschiedene Bedienvorgänge unterscheidbar. So wird bei einem Bedienvorgang die Dauer des Wippschalters 3 in der jeweiligen Bedienposition 9A, 9B erfasst. Ist diese Dauer kleiner als ein Grenzwert eines festgelegten Zeitintervalls, z. B. 0,5 Sekunden, wird der Bedienvorgang dem ersten Betriebsmodus zugeordnet. Ist diese Dauer größer als dieser Grenzwert, so wird der Bedienvorgang dem zweiten Betriebsmodus zugeordnet.
Wird der Wippschalter 3 an der Bedienposition 9A einmal kürzer als 0,5 Sekunden angetippt, so wird die Sollgeschwindigkeit für die automatische Längsregelung um einen definierten Wert erhöht, z. B. um 5 km/h. Wird der Wippschalter 3 an der Bedienposition 9A mehrmals kürzer als 0,5 Sekunden angetippt, so wird der Wert für die Sollgeschwindigkeit entsprechend weiter erhöht, z. B. für jedes Antippen um 5 km/h. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Wert bei mehreren solcher Antippen nicht proportional zur Anzahl der Tippvorgänge erhöht wird, sondern auch prozentual zum jeweils zuvor eingestellten Wert, z. B. +5%. Es kann auch eine progressive Einstellung vorgesehen sein, sodass z. B. beim ersten Antippen eine Erhöhung um 2%, beim zweiten Antippen kürzer als 0,5 Sekunden innerhalb eines festgesetzten zweiten Zeitintervalls z. B. 2 Sekunden, die Sollgeschwindigkeit um 3% und bei einem dritten solchen Antippen um 4% erhöht wird. Bei einem Bedienvorgang, bei welchem der Wippschalter auf entsprechende Weise in die Bedienposition 9B gebracht wird, ist eine korrespondierende Verringerung der Sollgeschwindigkeit vorgesehen.
Wird der Wippschalter 3 an der Bedienposition 9A länger als 0,5 Sekunden gedrückt, so wird zusätzlich der Andruck des Wippschalters 3 in der jeweiligen Bedienposition 9A, 9B erfasst. Die aktuelle Geschwindigkeit wird sodann in Abhängigkeit von der Dauer, in der der Wippschalter 3 in der jeweiligen Bedienposition 9A, 9B verweilt, und in Abhängigkeit von der Stärke des Andrucks manuell verändert. Dabei hängt die Stärke der Beschleunigung insbesondere von der Stärke des Andrucks und die Dauer der Beschleunigungsphase von der Dauer des Bedienvorgangs ab. Unter einer negativen Beschleunigung wird dabei wie allgemein üblich eine Verzögerung bzw. ein Bremsvorgang verstanden. Da die Beschleunigungsfähigkeit des Kraftfahrzeugs 1 eine alles andere als triviale Funktion in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeladung, der Steigung und den vorherrschenden Windverhältnissen ist, kann hier mittels der Auswerteeinheit 10 z. B. der Andruck des Wippschalters 3 wie beim Andruck der mechanischen Fußhebel des Gaspedals bzw. des Bremspedals ausgewertet werden. Dies erlaubt dem Fahrer eine intuitive manuelle Veränderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1. Über die Bedienposition 9A des Wippschalters 3 kann der Fahrer somit zwischenzeitig beschleunigen und über die Bedienposition 9B zwischenzeitig bremsen, ohne die automatische Längsregelung nach Beendigung des Bedienvorgangs manuell neu starten zu müssen.
Über die Bedienpositionen 9C, 9D kann mit derselben Bedienlogik, wie diese für die Bedienpositionen 9A, 9B beschrieben wurde, eine Querregelung des Kraftfahrzeugs 1 geregelt werden. Mit der Bedienposition 9C ist z. B. eine Linksbewegung des Fahrzeugs assoziiert, mit der Bedienposition 9D eine Rechtsbewegung des Kraftfahrtzeugs. Insbesondere kann durch ein Drücken des Wippschalters 3 mit einer Stärke größer als einem vorbestimmten Grenzwert oder mit einer Dauer länger als einer vorbestimmten Zeitspanne in einer der Bedienpositionen 9C, 9D ein manuelles Ausscheren bzw. Einscheren, z. B. beim Überholen, ausgelöst werden. Bei einem Drücken des Wippschalters 3 in die Bedienpositionen 9C, 9D mit einer Dauer kürzer als eine vorbestimmte Zeitspanne, z. B. wiederum 0,5 Sekunden, können auch andere Funktionen für das Fahrerassistenzsystem oder andere Fahrzeugfunktionen auslösbar sein. Es können damit beispielsweise automatisch geregelte Fahrmanöver ausgewählt werden, die mit einer Querbewegung in die entsprechende Richtung assoziiert werden, z. B. ein automatischer Überholvorgang.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Lenkrad
3: Wippschalter
4, 4': Anzeigebereich
5: Rundinstrument
6: Anzeigeinhalte, Fahrerassistenzanzeige
7A, 7B: virtuelle Bedienelemente
8: Kontakte
9A–E: Bedienpositionen
10: Auswerteeinheit
11: Antriebs- und Lenksystem
20: automatische Bewegungsregelung
21: Erfassung eines Bedienvorgangs
22: Verändern eines Geschwindigkeits-Sollwerts
23: manuell geregelte Geschwindigkeitsänderung
24: Prüfung auf Beendigung des Bedienvorgangs
I-I: Richtung senkrecht zur Fahrzeugquerachse
II–II: Richtung parallel zur Fahrzeugquerachse
L: Fahrzeuglängsachse
Q: Fahrzeugquerachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009008142 A1 [0004]
DE 10325925 B4 [0005]
DE 102005036923 A1 [0007]

Claims

Bedieneinheit (3, 10) für ein Fahrerassistenzsystem zum Einstellen von Funktionen zur Bewegungsregelung eines Fahrzeugs (1), mit einem Bedienelement (3), welches in wenigstes zwei Bedienzustände (9A–9D) bringbar ist, von denen ein erster Bedienzustand (9A) mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserhöhung des Fahrzeugs (1) assoziiert ist und ein zweiter Bedienzustand (9B) mit einer Funktion zur Geschwindigkeitserniedrigung des Fahrzeugs (1) assoziiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (3, 10) eine Auswerteeinheit (10) umfasst, mittels welcher in wenigstens einem der Bedienzustände (9A; 9B) zwei unterschiedliche Bedienvorgänge erfassbar sind, wobei mit einem ersten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand (9A; 9B) ein Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung und mit einem zweiten Bedienvorgang in dem jeweiligen Bedienzustand (9A; 9B) eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingebbar ist.
Bedieneinheit (3, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) derart im Fahrzeug (1) angeordnet ist, dass eine Bewegung des Bedienelements (3) in den ersten und/oder zweiten Bedienzustand (9A; 9B) senkrecht zur Querachse (Q) des Fahrzeugs (1) erfolgt.
Bedieneinheit (3, 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – während eines Bedienvorgangs von der Auswerteeinheit (10) die Dauer des Bedienelements (3) in dem ersten und/oder zweiten Bedienzustand (9A; 9B) erfassbar ist und – in Abhängigkeit davon, ob die Dauer einen Grenzwert eines festgelegten Zeitintervalls überschritten hat, zwischen dem ersten und dem zweiten Bedienvorgang unterscheidbar ist.
Bedieneinheit (3, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erfassung eines Bedienvorgangs mit einer Dauer unterhalb eines festgelegten Zeitintervalls die Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung um einen festgelegten Wert veränderbar ist.
Bedieneinheit (3, 10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bedienzustand zwei Druckpunkte unterschiedlichen Andrucks aktivierbar sind, wobei in Abhängigkeit davon, welcher Druckpunkt aktiviert wurde, mittels der Auswerteeinheit (10) zwischen dem ersten und dem zweiten Bedienvorgang unterscheidbar ist.
Bedieneinheit (3, 10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erfassung eines Bedienvorgangs mit einer Dauer oberhalb eines festgelegten Zeitintervalls und/oder oberhalb eines festgelegten Grenzwerts des Andrucks die manuelle Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Dauer und/oder des Andrucks veränderbar ist.
Bedieneinheit (3, 10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – ein dritter und/oder vierter Bedienzustand (9C; 9D) mit einer Funktion zur Querregelung des Fahrzeugs (1) assoziiert sind, wobei das Bedienelement (3) insbesondere derart angeordnet ist, dass eine Bewegung in den dritten und/oder vierten Bedienzustand (9C; 9D) senkrecht zu den Bewegungen des Bedienelements (3) in den ersten und/oder zweiten Bedienzustand (9A; 9B) erfolgt, und – durch die Erfassung eines Bedienvorgangs mittels der Auswerteeinheit (10) in dem dritten und/oder vierten Bedienzustand (9C; 9D) eine manuelle Querregelung des Fahrzeugs (1) eingebbar ist.
Fahrzeug (1) mit einer Bedieneinheit (3, 10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem insbesondere das Bedienelement (3) am Lenkrad (2) oder an der Lenkradsäule des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben eines in wenigstens zwei Betriebsmodi betreibbaren Fahrerassistenzsystems mittels einer Bedieneinheit (3, 10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in einem ersten Betriebsmodus ein Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für eine automatische Längsregelung und in einem zweiten Betriebsmodus eine Eingabe zur manuellen Veränderung der aktuellen Geschwindigkeit eingebbar ist, bei dem – ein Bedienvorgang in einem Bedienzustand erfasst wird (21), – in Abhängigkeit von dem Bedienvorgang ein Betriebsmodus ausgewählt wird (22; 23) und – in Abhängigkeit von dem Bedienvorgang und dem Bedienzustand die Bewegung des Fahrzeugs geregelt wird (20; 23).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung (24) eines Bedienvorgangs, durch den der zweite Betriebsmodus ausgewählt wurde, automatisch wieder in den ersten Betriebsmodus zurückgewechselt wird (20).