DE102022116650A1

DE102022116650A1 - Verbesserte Bestimmung eines in einem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments

Info

Publication number: DE102022116650A1
Application number: DE102022116650.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Smrz; Ashwin-Dayal George; Ondrej Kozak; Tomas Nouza; Tomas Novak; Frantisek Laluha; Naiallen Carolyne Rodrigues Lima Carvalho
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-11
Also published as: WO2024008672A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines in einem elektrischen Servolenksystem (26) eines Lenksystems (28) eines Ego-Fahrzeugs (10) anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem (26) wirkenden Lenkunterstützungsfunktion, umfassend die Schritte Empfangen eines angeforderten Drehmoments von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion, Bestimmen eines Drehmoments, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, Bestimmen einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, und Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechendes elektrisches Servolenksystem (26) zum Bestimmen eines in einem Lenksystem (28) eines Ego-Fahrzeugs (10) anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem (26) wirkenden Lenkunterstützungsfunktion. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Lenkunterstützungssystem (12), welches das obige elektrische Servolenksystem (26) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines in einem elektrischen Servolenksystem eines Lenksystems eines Ego-Fahrzeugs anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem wirkenden Lenkunterstützungsfunktion, umfassend den Schritt zum Empfangen eines von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein elektrisches Servolenksystem zum Bestimmen eines in einem Lenksystem eines Ego-Fahrzeugs anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem wirkenden Lenkunterstützungsfunktion, umfassend eine Steuereinheit und eine Antriebseinheit, die von der Steuereinheit gesteuert wird, um das bestimmte Drehmoment in dem Lenksystem anzulegen, wobei die Steuereinheit ein von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angefordertes Drehmoment empfängt.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Lenkunterstützungssystem, insbesondere als Spurzentriersystem oder Spurhaltesystem, welches das obige elektrische Servolenksystem umfasst.
Es sind verschiedene Arten von Fahrunterstützungssystemen bekannt, um z.B. einen menschlichen Fahrer beim Führen eines Ego-Fahrzeugs zu unterstützen. Solche Fahrunterstützungssysteme zur Unterstützung des menschlichen Fahrers werden häufig auch als ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) bezeichnet. Andere Fahrunterstützungssysteme können autonome Fahrfunktionen bereitstellen und/oder ein autonomes Fahrsystem des Ego-Fahrzeugs unterstützen. Es können verschiedene Stufen des autonomen Fahrens angewendet werden, wobei die höchste Stufe 5 das vollständig autonome Fahren betrifft.
In diesem Gebiet umfassen Fahrunterstützungssysteme Systeme, die die Lenkung des Fahrzeugs unterstützen, was auch als Lenkassistenzfunktionen (steering assist functions, SAF) oder Lenkunterstützungsfunktionen bezeichnet wird. In diesem Zusammenhang helfen Lenkunterstützungsfunktionen wie Fahrspurzentriersysteme (lane centering systems, LCS) oder Spurhaltesysteme (lane keeping systems, LKS) dem menschlichen Fahrer, das Ego-Fahrzeug auf einem vorgegebenen Fahrweg zu halten, in der Regel in der Mitte der Fahrspur im Falle der Fahrspurzentriersysteme oder innerhalb der Fahrspurgrenzen im Falle der Spurhaltesysteme. Die SAF-Funktionen beeinflussen die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs, indem sie das Lenksystem des Ego-Fahrzeugs insbesondere unter Verwendung von elektrischem Servolenken (electric power steering, EPS) ansteuern.
EPS, das manchmal auch als motorbetriebene Servolenken (motor-driven power steering, MDPS) bezeichnet wird, verwendet einen Elektromotor anstelle eines herkömmlichen Hydrauliksystems, um den menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs zu unterstützen. Sensoren erfassen die Position des Lenkrads und das in der Lenksäule ausgeübte Drehmoment, und ein Computermodul wendet über den Elektromotor, der entweder mit dem Lenkgetriebe oder der Lenksäule verbunden ist, ein unterstützendes Drehmoment an. Auf diese Weise können verschiedene Arten der Unterstützung einschließlich der bereits erwähnten Funktionen angewendet werden wie Spurhalteassistent, Winddriftkorrektur oder andere. Typische EPS-Systeme bieten eine variable Unterstützung, insbesondere in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs. Daher können auch verschiedene Unterstützungsstufen angewandt werden, die z.B. von den Fahrbedingungen wie der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs abhängen können.
Wenn also SAF aktiv ist, wirkt das Ego-Fahrzeug typischerweise über das EPS-System auf den Lenkwinkel des Ego-Fahrzeugs ein. In manchen Situationen kann es jedoch erforderlich oder erwünscht sein, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs beeinflusst, z.B. um einem Schlagloch auszuweichen oder einen Abstand zu einem benachbarten Fahrzeug einzuhalten, was eine andere Anforderung als LCS oder LKS sein kann. Andere Fahrsituationen, in denen der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs den Fahrweg des Fahrzeugs beeinflussen muss oder möchte, sind z.B. das Überholen von Lastwagen, insbesondere auf der Autobahn, oder sogar das Überholen eines geparkten Fahrzeugs auf städtischen/zwischenstädtischen Straßen. Um den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs zu ändern, muss der menschliche Fahrer möglicherweise das vom SAF-System aufgebrachte Drehmoment überwinden und zusätzlich ein Drehmoment aufbringen, um den Fahrweg zu ändern. Dies kann für den menschlichen Fahrer unangenehm oder unkomfortabel sein, da er das Gefühl haben kann, dass die SAF sich seinen Lenkeingaben widersetzt, während die SAF versucht, den von der SAF festgelegten Fahrweg beizubehalten, z.B. um das Ego-Fahrzeug im Falle des LCS auf einer vorgegebenen Referenzposition innerhalb einer Fahrspur zu positionieren.
Um dieses Problem zu lösen, überwachen die SAF-Funktionen den Zustand des Lenkwinkels, z.B. Position und Geschwindigkeit, und das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment. Stellt die SAF fest, dass der menschliche Fahrer die SAF übersteuert, kann sich die SAF vorübergehend selbst deaktivieren, damit der menschliche Fahrer den Fahrweg ändern kann, ohne dass die SAF den Lenkeingaben des Fahrers entgegenwirkt. Alternativ kann die SAF vorübergehend ein anderes Drehmoment anwenden, z.B. durch Skalierung des Drehmoments auf der Grundlage des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments.
Die Festlegung einer Logik und von Schwellenwerten für die Deaktivierung des SAF auf der Grundlage einer Übersteuerung durch den menschlichen Fahrer ist kompliziert. Empfindlichere Einstellungen für die Deaktivierung führen häufig zu falsch positiven Deaktivierungen. Im Gegensatz dazu führen weniger empfindliche Einstellungen zu einer Verringerung des Komforts für den Fahrer. Eine Verringerung des von der SAF aufgebrachten Drehmoments kann für den Fahrer komfortabler sein, da er freier lenken kann, er aber immer noch in der Lage ist, den Eingriff des SAF-Systems zu spüren. Beide Methoden können jedoch zu unerwünschten Änderungen des Fahrwegs des Ego-Fahrzeugs führen, wenn das System eine falsch positive Deaktivierung des SAF vornimmt.
In diesem Zusammenhang betrifft das Dokument US 2015 0012182 A1 die Unterstützung eines Fahrzeugführers in einer Verengung, einschließlich der Aufgaben des Einlesens, Auswertens und Bereitstellens. Beim Einlesen werden eine Information über einen befahrbaren Korridor in der Verengung, eine Information über eine momentane Trajektorie des Fahrzeugs in der Verengung und eine Information über ein Lenkmoment, das der Fahrer aktuell auf eine Lenkung des Fahrzeugs ausübt, eingelesen. Beim Auswerten werden die Informationen über den Korridor, die Trajektorie und das Lenkmoment anhand bekannter Abmessungen des Fahrzeugs ausgewertet, um eine zu erwartende Verletzung des Korridors durch mindestens einen Teil des Fahrzeugs zu erkennen. Bei der Bereitstellung wird ein Steuersignal für ein Gegenmoment bereitgestellt, das bei Erkennung der Verletzung gegen das Lenkmoment wirkt, um den Fahrer bei der Vermeidung der Verletzung zu unterstützen.
Sowohl das Dokument US 2016 0152233 A1 als auch das Dokument US 2018 0072310 A1 betrifft die Bewertung des Fahrerverhaltens einschließlich der Überwachung von Fahrzeugsystemen und Fahrerüberwachungssystemen, um die langsame Reaktionszeit, die fehlende Aufmerksamkeit und/oder die Wachsamkeit eines Fahrers zu berücksichtigen. Wenn festgestellt wird, dass ein Fahrer beispielsweise schläfrig ist, kann das Reaktionssystem den Betrieb eines oder mehrerer Fahrzeugsysteme ändern. Zu den Systemen, die verändert werden können, gehören visuelle Geräte, Audiogeräte, taktile Geräte, Antiblockiersysteme, automatische Bremsvorfüllsysteme, Bremsassistenzsysteme, automatische Geschwindigkeitsregelsysteme, elektronische Stabilitätskontrollsysteme, Kollisionswarnsysteme, Spurhalteassistenzsysteme, Toter-Winkel-Warnsysteme, elektronische Vorspannsysteme und Klimaregelungssysteme.
Das Dokument US 2019 0315403 A1 betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, das in einem Fahrzeug installiert ist und eine automatische Lenkungssteuerungsvorrichtung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine automatische Lenkungssteuerung ausführt, die einen Lenkwinkel-Sollwert bestimmt und die Lenkung des Fahrzeugs so steuert, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel dem Lenkwinkel-Sollwert folgt. Eine Haltezustandserkennungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie einen Haltezustand des Fahrzeugs erkennt. Eine Übersteuerungserfassungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie eine Übersteuerungsoperation durch einen Fahrer des Fahrzeugs erfasst. Wenn der Übersteuerungsvorgang im Haltezustand erkannt wird, verhindert die automatische Lenkungssteuerungsvorrichtung eine Änderung des tatsächlichen Lenkwinkels aufgrund der automatischen Lenkungssteuerung, bis das Fahrzeug sich in Bewegung setzt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen eines in einem elektrischen Servolenksystem eines Lenksystems anzulegenden Drehmoments, ein elektrisches Servolenksystem zum Bestimmen eines in einem Lenksystem anzulegenden Drehmoments und ein Lenkunterstützungssystem, welches das obige elektrische Servolenksystem umfasst, anzugeben, welche die Sicherheit bei Lenkunterstützungsfunktionen erhöhen, den Fahrerkomfort beim Übersteuern von Lenkunterstützungsfunktionen verbessern und die falsch-positiven Erkennungen solcher Übersteuerungen verringern.
Dies Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Insbesondere ist ein Verfahren zum Bestimmen eines in einem elektrischen Servolenksystem eines Lenksystems eines Ego-Fahrzeugs anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem wirkenden Lenkunterstützungsfunktion angegeben, umfassend die Schritte Empfangen eines von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments, Bestimmen eines Drehmoments, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, Bestimmen einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, und Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen.
Außerdem ist ein elektrisches Servolenksystem zum Bestimmen eines in einem Lenksystem eines Ego-Fahrzeugs anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem wirkenden Lenkunterstützungsfunktion angegeben, umfassend eine Steuereinheit und eine Antriebseinheit, die von der Steuereinheit gesteuert wird, um das bestimmte Drehmoment in dem Lenksystem anzulegen, wobei die Steuereinheit ein von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angefordertes Drehmoment empfängt, die Steuereinheit Informationen über ein Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, empfängt, die Steuereinheit Informationen über eine Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, empfängt, und die Steuereinheit das in dem Lenksystem anzulegende Drehmoment bestimmt, indem es die Antriebseinheit steuert basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen.
Weiterhin ist ein Lenkunterstützungssystem, insbesondere als Spurzentriersystem oder Spurhaltesystem angegeben, umfassend das obige elektrische Servolenksystem.
Grundidee der Erfindung ist es zu bestätigen, dass ein von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachtes Drehmoment absichtlich aufgebracht wird. Dies basiert auf der Bestimmung des vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoments zusammen mit der Bestimmung der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Dies ermöglicht eine Implementierung verbesserter Lenkunterstützungsfunktionen mit erhöhter Sicherheit, verbessertem Fahrerkomfort beim Übersteuern von Lenkunterstützungsfunktionen und ein Verringern der Anzahl falsch positiver Erkennungen solcher Übersteuerungen. Ein bestimmtes Drehmoment, das der menschliche Fahrer absichtlich auf das Lenksystem aufbringt, wird anders verarbeitet als ein bestimmtes Drehmoment, das ohne Absicht auf das Lenksystem aufgebracht wird.
Die mindestens eine Lenkunterstützungsfunktion, die auch als Lenkassistenzfunktion (steering assist function, SAF) bezeichnet wird, fordert ein auf das Lenksystem aufzubringendes Drehmoment an, um einem bestimmten Fahrweg zu folgen, wobei der Fahrweg von der jeweiligen Lenkunterstützungsfunktion bestimmt wird. Wenn somit die SAF aktiv ist, fordert die SAF das System zum elektrischen Servolenken (electric power steering, EPS) auf, ein Drehmoment in dem Lenksystem anzulegen, um einen von der SAF festgelegten Fahrweg zu befahren.
In manchen Situationen kann es jedoch vorkommen, dass der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs einen anderen Fahrweg einschlagen muss oder möchte, z.B. um einem Schlagloch auszuweichen oder einen Abstand zu einem benachbarten Fahrzeug einzuhalten. In diesem Fall bringt der menschliche Fahrer absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem aus, insbesondere durch Drehen eines Lenkrads des Lenksystems. In diesem Fall wird die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, bestimmt, so dass das vom EPS-System aufzubringende Drehmoment auf der Grundlage der beabsichtigten oder gewünschten Übersteuerung des von der SAF angeforderten Drehmoments bestimmt werden kann. In diesem Fall kann der menschliche Fahrer den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs auf der Grundlage des von ihm aufgebrachten Drehmoments leicht ändern.
In anderen Situationen jedoch dreht der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs unbeabsichtigt das Lenkrad und bringt unbeabsichtigt ein Drehmoment auf das Lenksystem auf, z.B. wenn er das Lenkrad greift und sich bewegt. In diesem Fall wird eine fehlende Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf die Lenksystem aufzubringen, festgestellt, so dass das in dem elektrischen Servolenksystem anzulegende Drehmoment basierend auf dem unbeabsichtigten oder unerwünschten Aufbringen des Drehmoments auf das Lenksystem bestimmt werden kann. Somit findet keine Übersteuerung der SAF statt, eine begrenzte Übersteuerung kann erfolgen oder sogar ein Gegenmoment kann auf das Lenksystem aufgebracht werden, um die durch die jeweilige(n) Fahrunterstützungsfunktion(en) definierten Ziele zu erreichen. In jedem Fall wird ein im EPS-System des Lenksystems des Ego-Fahrzeugs anzulegendes Gesamtmoment ermittelt und angelegt. Das Ermitteln erfolgt durch die Steuereinheit des elektrischen Servolenksystems, die die Antriebseinheit ansteuert, um das ermittelte Drehmoment in dem Lenksystem anzulegen.
Das Ego-Fahrzeug betrifft ein Fahrzeug mit einem Lenksystem und einem elektrischen Servolenksystem, für das das Verfahren zur Bestimmung eines in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments durchgeführt wird. Bei dem Ego-Fahrzeug kann es sich um jede Art von Fahrzeug handeln, einschließlich Personenkraftwagen (Pkw oder Busse), Lkw, Lastkraftwagen und andere.
Die elektrische Servolenksystem, das manchmal auch als motorbetriebenes Servolenksystem (motor-driven power steering, MDPS) bezeichnet wird, ist ein System, das einen Elektromotor anstelle eines herkömmlichen Hydrauliksystems verwendet, um den menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs zu unterstützen. Sensoren erfassen die Position des Lenkrads und das in der Lenksäule ausgeübte Drehmoment, und die Antriebseinheit wird so gesteuert, dass sie ein Drehmoment in dem Lenksystem anlegt. Das elektrische Servolenksystem kann jedes elektrisch oder elektronisch betriebene Lenksystem sein.
Das Lenksystem betrifft ein System, das ein in einer Fahrgastzelle des Ego-Fahrzeugs befindliches Lenkrad und die gelenkten Räder des Ego-Fahrzeugs, in der Regel die Vorderräder, funktional miteinander verbindet. Das Lenkrad ist an einer Lenksäule angebracht, die die Lenkbewegung über ein Lenkgetriebe auf die gelenkten Räder überträgt. In einigen Fahrzeugen werden Teile des Lenksystems elektronisch bereitgestellt, auch bekannt als Steer-by-Wire. Die Grundsätze der vorliegenden Erfindung gelten jedoch in gleicher Weise.
Die mindestens eine Lenkunterstützungsfunktion stellt eine Unterstützung beim Lenken des Fahrzeugs bereit. In diesem Zusammenhang helfen Lenkunterstützungsfunktionen wie Fahrspurzentriersysteme (LCS) oder Spurhaltesysteme (LKS) menschlichen Fahrern, das Ego-Fahrzeug auf einem vorgegebenen Fahrweg zu halten, in der Regel in der Mitte der Fahrspur im Falle der Fahrspurzentriersysteme oder innerhalb der Fahrspurgrenzen im Falle der Spurhaltesysteme. Die SAF beeinflusst die Fahrtrichtung oder den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs, indem sie das Lenksystem des Ego-Fahrzeugs anweist, ein Drehmoment in der elektrischen Servolenkung anzulegen. Dabei wirkt die SAF auf das EPS-System ein. Eine oder mehrere Lenkunterstützungsfunktionen können gleichzeitig aktiv sein, wobei mehrere Lenkunterstützungsfunktionen gemeinsam das Drehmoment an das EPS-System anfordern, oder jedes der EPS-Systeme fordert ein Drehmoment an und das EPS-System wählt ein Drehmoment auf der Grundlage der verschiedenen Anforderungen. Darüber hinaus kann eine der SAF permanent aktiv sein, während eine andere SAF nur in Notfällen aktiv ist, so dass die permanent aktive SAF ständig das Drehmoment anfordert und die SAF, die in Notfällen aktiv ist, die permanent aktive SAF in Notfällen übersteuert.
Alternativ zum Empfangen des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments kann das EPS-System auch einen angeforderten Lenkwinkel von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion empfangen, der als Grundlage für die Bestimmung des Drehmoments entsprechend der Anforderung von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion verwendet wird.
Die mindestens eine Lenkunterstützungsfunktion und das elektrische Servolenksystem können im Ego-Fahrzeug integriert oder als unabhängige, über eine beliebige Datenverbindung verbundene Systeme implementiert sein.
Das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachte Drehmoment kann auf unterschiedliche Weise bestimmt werden, z.B. mit Hilfe eines entsprechenden Drehmomentsensors oder z.B. auf der Grundlage einer elektrischen Leistung, die von der Antriebseinheit benötigt wird, um das bestimmte Drehmoment aufzubringen.
Die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, wird auf der Grundlage eines Verhaltens des menschlichen Fahrers ermittelt. Bei diesem Verhalten des menschlichen Fahrers kann es sich um ein absichtliches Verhalten handeln, z.B. wenn der menschliche Fahrer versucht, einen Gegenstand vom Boden der Fahrgastzelle aufzuheben, oder um ein unabsichtliches Verhalten, z.B. im Falle eines medizinischen Problems wie eines Herzanfalls oder anderen. Darüber hinaus kann das Verhalten des menschlichen Fahrers leicht anhand der Bewegung von z.B. Armen oder Beinen des Fahrers bestimmt werden. In anderen Fällen kann das Verhalten des menschlichen Fahrers z.B. anhand einer Augenbewegung der Augen des menschlichen Fahrers des Ego-Fahrzeugs bestimmt werden. Es ist z.B. bekannt, einen Ermüdungszustand eines Menschen anhand der Augenbewegung zu bestimmen.
Das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments betrifft das Bestimmen des letztlich auf das Lenksystem anzulegenden Drehmoments.
Das Drehmoment wird basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, bestimmt. Wird also kein Drehmoment von dem menschlichen Fahrer aufgebracht, wird das von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderte Drehmoment von dem elektrischen Servolenksystem angelegt.
Das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, kann beinhalten, dass das bestimmte Drehmoment, das von dem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und die bestimmte Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, verwendet werden, um z.B. zu bestimmen, ob das angeforderte Drehmoment angelegt wird oder ob ein anderes Drehmoment angelegt wird. Das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, erfordert nicht, dass das Drehmoment unter Verwendung einer beliebigen logischen Kombination von allem aus dem mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, berechnet oder bestimmt wird.
Falls der menschliche Fahrer ein Drehmoment aufbringt, führt das elektrische Servolenksystem eine Validierung des vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoments auf der Grundlage der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, durch. Wird also das Drehmoment absichtlich vom menschlichen Fahrer aufgebracht, wird das in der elektrischen Servolenkung aufzubringende Drehmoment auf der Grundlage des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments, des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoments und der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, bestimmt. Dies kann das Bestimmen des anzulegenden Drehmoments basierend auf dem angeforderten Drehmoment beinhalten, das basierend auf dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoment und/oder der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf die Lenkung aufzubringen, geändert wird, wie nachstehend ausführlicher erläutert. Dies kann sogar ein vollständiges Übersteuern oder eine Deaktivierung des elektrischen Servolenksystems beinhalten, d.h. das elektrische Servolenksystem legt kein Drehmoment in dem Lenksystem an.
Die Steuereinheit bestimmt das in dem elektrischen Servolenksystem anzulegende Drehmoment für das Lenksystem des Ego-Fahrzeugs. Die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit, um das bestimmte Drehmoment in dem Lenksystem anzulegen. Die Steuereinheit und die Antriebseinheit sind über eine Steuerverbindung verbunden, bei der es sich um eine beliebige analoge oder digitale Verbindung handeln kann. Bei der Steuereinheit kann es sich um eine beliebige Steuereinheit handeln, die für den Einsatz im Ego-Fahrzeug geeignet ist. Solche Steuereinheiten sind im Automobilbereich typischerweise als ECU (electronic control unit) bekannt. Die Steuereinheit kann zur Ausführung mehrerer Aufgaben oder Anwendungen gemeinsam genutzt werden. Die Steuereinheit verarbeitet die empfangenen Informationen, wie weiter unten beschrieben.
Die Antriebseinheit umfasst z.B. einen elektrisch angetriebenen Motor und wendet auf der Grundlage der von der Steuereinheit empfangenen Steuersignale einen Antriebsstrom an. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit das bestimmte Drehmoment in dem Lenksystem anlegen. Die Antriebseinheit ist typischerweise mit einer Lenksäule des Lenksystems verbunden und übt das Drehmoment auf die Lenksäule aus.
Die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, basiert im Allgemeinen darauf, dass der Fahrer auf das Fahren konzentriert ist und das Drehmoment aktiv und absichtlich aufbringt. Falls der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs gestört wird oder abgelenkt ist oder sich in einem anderen Zustand befindet, der ein absichtliches Aufbringen des Drehmoments nicht zulässt, kann die SAF dabei helfen, diese Situation zu überwinden und einen vorgegebenen Fahrweg sicher zu befahren. In diesen Fällen kann ein Übersteuern der SAF und des von der SAF angeforderten Drehmoments zu gefährlichen Fahrsituationen führen. Insbesondere wenn die SAF eher auf Komfort eingestellt ist, wird ein unbeabsichtigtes Aufbringen eines Drehmoments durch den menschlichen Fahrer verhindert. Durch die Bestätigung anhand der Bestimmung einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf die Lenkung aufzubringen, kann jedoch eine unbeabsichtigte Deaktivierung oder Übersteuerung der SAF und des von der SAF angeforderten Drehmoments verhindert werden. Daher ermöglicht die Überprüfung auf der Grundlage der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, einerseits ein komfortableres Fahrerlebnis mit einer verbesserten Fähigkeit, den Fahrweg des Ego-Fahrzeugs für beabsichtigte Änderungen des Fahrwegs leicht zu ändern, während andererseits unbeabsichtigte Änderungen des Fahrwegs verhindert werden, indem z.B. ein zuverlässiger Widerstand gegen ein unbeabsichtigt aufgebrachtes Lenkdrehmoment, das von dem menschlichen Fahrer aufgebracht wird, bereitgestellt wird.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, basierend auf einer von einem Fahrerüberwachungssystem empfangenen Eingabe. Das Fahrerüberwachungssystem (DMS) kann ein unabhängiges System sein oder in die SAF integriert werden. Ein beliebiger Satz von Sensoren und Informationsquellen kann verwendet werden, um die Absicht des Fahrers zu messen oder zu schätzen, z.B. Kameras, ein Fahrerlenkmomentsensor, tragbare Geräte, ein Unterhaltungssystem, eine Freisprechanlage (hands free system). Die Absicht des Fahrers kann z.B. basierend auf einem Zustand und/oder einer Aufmerksamkeit des menschlichen Fahrers bestimmt werden, die in der Regel als Ausgabe des DMS bereitgestellt werden. Daher können bereits vorhandene Fahrerüberwachungssysteme verwendet werden, um einen geeigneten Input für das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers zu liefern, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Solche DMS sind in der Technik bekannt und können z.B. die Müdigkeit des menschlichen Fahrers bestimmen.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung umfasst das elektrische Servolenkungssystem ein Fahrerüberwachungssystem, das die Informationen über die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, bestimmt und die Informationen an die Steuereinheit bereitstellt. Das DMS kann zusätzlich eine Ausgabe zur Verwendung durch andere Funktionen und/oder Systeme des Ego-Fahrzeugs bereitstellen, z.B. um eine Ermüdung des menschlichen Fahrers festzustellen und in solchen Fällen eine Warnung zu erzeugen.
Alternativ ist das Fahrerüberwachungssystem unabhängig von dem elektrischen Servolenksystem vorgesehen und stellt dem elektrischen Servolenksystem, insbesondere der Steuereinheit, die Informationen über die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, zur Verfügung. Dementsprechend kann das DMS ein Mehrzwecksystem sein, das von verschiedenen Funktionen und/oder Systemen des Ego-Fahrzeugs genutzt wird.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, basierend auf wenigstens einem von einem Erkennen der am Lenkrad positionierten Hände des Fahrers, Erkennen einer Ablenkung/Aufmerksamkeit des Fahrers beim Fahren des Ego-Fahrzeugs, Erkennen von Schläfrigkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers des Ego-Fahrzeugs, Erkennen eines Gesundheitszustands des Fahrers des Ego-Fahrzeugs, Erkennen einer Blendung des Fahrers des Ego-Fahrzeugs, Erkennen, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs aktiv ein Telefongespräch führt, aktiv ein mobiles Gerät benutzt und/oder aktiv ein beliebiges Gerät des Ego-Fahrzeugs, z.B. ein Unterhaltungssystem, benutzt, und Erkennen einer Umgebung des Ego-Fahrzeugs, insbesondere im Hinblick auf das Vorhandensein von Schlaglöchern, geparkten Autos oder jeglicher Art von Hindernissen oder anderen Objekten, insbesondere zur Validierung der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Befinden sich die Hände des menschlichen Fahrers am Lenkrad, kann davon ausgegangen werden, dass der menschliche Fahrer aufmerksam ist und daher nur absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt. Ablenkung und mangelnde Aufmerksamkeit können auf eine fehlende Absicht hinweisen, ein Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, z.B. wenn der menschliche Fahrer Bewegungen aufgrund anderer Tätigkeiten ausführt und aufgrund einer solchen Bewegung das Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt. Müdigkeit oder Ermüdung weisen typischerweise auf nicht absichtliches Handeln hin oder erhöhen zumindest die Wahrscheinlichkeit dafür, d.h. dass der menschliche Fahrer keine Absicht hat, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Je nach Gesundheitszustand kann der menschliche Fahrer nicht in der Lage sein, das Drehmoment absichtlich auf das Lenksystem aufzubringen, z.B. im Falle von Bewusstlosigkeit oder Tod. Blendung des Fahrers kann durch Sonnenlicht und/oder Lichter entgegenkommender Fahrzeuge auftreten. Dies kann z.B. anhand typischer Bewegungen des menschlichen Fahrers, wie dem Schließen der Augen oder anderen, erkannt werden, was es dem menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs erschwert, das Ego-Fahrzeug absichtlich zu steuern und somit absichtlich das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Die Verwendung von Mobiltelefonen oder anderen mobilen Geräten während des Fahrens des Ego-Fahrzeugs ist ebenfalls ein typisches Anzeichen dafür, dass der menschliche Fahrer unaufmerksam ist. Folglich wird der menschliche Fahrer das Drehmoment nicht absichtlich auf das Lenksystem aufbringen.
Insgesamt werden die bereitgestellten Informationen verarbeitet, um Informationen über den menschlichen Fahrer zu ermitteln, z.B. einen gemessenen oder geschätzten Zustand zusammen mit einem Fokus oder einer Absicht des menschlichen Fahrers, ob der menschliche Fahrer das Drehmoment absichtlich auf das Lenksystem aufbringt oder nicht. Darüber hinaus kann die Lenkabsicht des Fahrers, d.h. die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, basierend auf der Erfassung der Umgebung des Ego-Fahrzeugs, d.h. extern erfasster Objekte/Hindernisse wie Schlaglöcher, geparkte Fahrzeuge usw. in der Umgebung des Ego-Fahrzeugs, bestimmt/bestätigt werden. Dementsprechend kann eine Bestimmung durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob die bestimmte Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, mit der äußeren Umgebung übereinstimmt. So ist es z.B. wahrscheinlich, dass der Fahrer absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt, wenn sich vor dem Ego-Fahrzeug ein Schlagloch oder ein anderes Hindernis befindet.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, als quantifiziertes Absichtsniveau, insbesondere zwischen einer minimalen Absicht und einer maximalen Absicht, und der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, umfasst ein Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und dem bestimmten Absichtsniveau. Somit kann das ermittelte Absichtsniveau verwendet werden, um das in dem elektrischen Servolenksystem einzubringende Drehmoment detailliert zu bestimmen, insbesondere durch eine Berechnung unter Verwendung des ermittelten Absichtsniveaus als Eingabe. Weiterhin kann das bestimmte Absichtsniveau mit Schwellenwerten verglichen werden, die z.B. zum Bestimmen des Drehmoments auf unterschiedliche Weise definiert werden können. Insbesondere können mehrere Schwellenwerte definiert werden, die z.B. ein hohes, mittleres oder niedriges Absichtsniveau angeben, um das Drehmoment unterschiedlich zu bestimmen und anzuwenden. Darüber hinaus ermöglicht das Absichtsniveau eine einfache Bestimmung des anzulegenden Drehmoments, z.B. auf der Grundlage des angeforderten Drehmoments und einer Modifizierung basierend auf dem Absichtsniveau, z.B. als einfache mathematische Berechnung, insbesondere wenn das Absichtsniveau als Zahl angegeben wird.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments durch ein Modifizieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments in einer binären, schrittweisen oder kontinuierlichen Weise basierend auf dem bestimmten Drehmoment, das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und/oder der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachte Drehmoment und die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, können daher einzeln oder in Kombination zur Änderung des angeforderten Drehmoments verwendet werden, um das in dem elektrischen Servolenksystem anzulegende Drehmoment zu bestimmen. Beispielsweise können einer oder mehrere aus einem absoluten Wert des Drehmoments, das von dem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, einer Differenz zwischen dem angeforderten Drehmoment und dem Drehmoment, das von dem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, einem Absichtsniveau der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, oder Ableitungen davon verwendet werden, um das angeforderte Drehmoment zu ändern, um das in dem elektrische Servolenksystem anzulegende Drehmoment zu bestimmen. Die Modifikation kann ein einfacher Wechsel zwischen zwei Zuständen sein, z.B. dem angeforderten Drehmoment und Null, oder zwischen mehreren Zuständen, z.B. dem angeforderten Drehmoment, verschiedenen Prozentsätzen des angeforderten Drehmoments und Null, oder eine Berechnung basierend auf einer mathematischen Formel wie Drehmoment gleich angefordertes Drehmoment minus vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, mindestens eins aus einem Bereitstellen modifizierter Grenzen für das von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion anzufordernde Drehmoment, d. h. eine Sättigung des Lenkdrehmoments, Bestimmen des anzulegenden Drehmoments durch Skalieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments mit einem Faktor, Ändern eines Algorithmus, der für das Bestimmen des anzulegenden Drehmoments auf der Grundlage des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoments verantwortlich ist, Ändern von Rückkopplungsreglungsparametern in einem Rückkopplungsregler zum Bestimmen des anzulegenden Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem, und Ändern einer Deaktivierungsbedingung auf der Grundlage einer Übersteuerung durch den menschlichen Fahrer zum Deaktivieren des Anlegens des Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem. Einige der oben genannten Optionen können angewandt werden, um einen „Widerstand“ des Lenkrads gegen das Lenken des Fahrers adaptiv zu ändern, d. h. ein Drehmoment, das vom menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs aufgebracht werden muss, um das Lenkrad bewegen und das Ego-Fahrzeug wie gewünscht lenken zu können. Einige der oben genannten Optionen können angewandt werden, um adaptive Änderungen der Bedingungen zu ermöglichen, die zur Deaktivierung des elektrischen Servolenksystems führen, d. h. es wird kein Drehmoment von dem elektrischen Servolenksystem angelegt. In diesem Zusammenhang können die Grenzwerte für das von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion anzufordernde Drehmoment in der jeweiligen Lenkunterstützungsfunktion oder in dem elektrischen Servolenksystem oder in beiden geändert werden. Ein Skalieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments um einen Faktor betrifft die Bestimmung des in dem elektrischen Servolenksystem aufzubringenden Drehmoments mit einem Drehmomentwert, der mit dem angeforderten Drehmoment als Ausgangspunkt berechnet wird, und das Modifizieren dieses Drehmomentwerts um den Faktor, insbesondere in Abhängigkeit von dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoment und/oder der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen. Auch kann eine Modifikation auf der Grundlage des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoments vorgenommen werden. Der Rückkopplungsregler ermöglicht eine entsprechende Rückkopplungsregelung zur Glättung des in dem elektrischen Servolenksystem anzulegenden Drehmoments. Die Änderung von Parametern des Rückkopplungsreglers ermöglicht eine schnellere oder langsamere Anpassung des anzulegenden Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem. Die Deaktivierungsbedingung für die Deaktivierung des Anlegens des Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem kann so modifiziert werden, dass z.B. für den Fall, dass der menschliche Fahrer sich weniger auf das Fahren konzentriert und daher das Lenkdrehmoment mit geringerer Absicht aufbringt, die Deaktivierungsbedingung verschärft wird, um zu verhindern, dass die Deaktivierung erfolgt. Umgekehrt wird die Deaktivierungsbedingung weniger strikt gehandhabt, um eine schnelle Deaktivierung zu ermöglichen, wenn z.B. der menschliche Fahrer sehr konzentriert fährt und daher das Lenkdrehmoment im Allgemeinen absichtlich aufbringt, indem als Voraussetzung angenommen wird, dass der menschliche Fahrer das Drehmoment absichtlich aufbringt. Insgesamt gibt es verschiedene Möglichkeiten, das in der elektrischen Servolenkung anzulegende Drehmoment zu bestimmen. Diese Möglichkeiten können einzeln oder in jeder geeigneten Kombination angewendet werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Erzeugen einer Warnung an den menschlichen Fahrer, wenn eine Diskrepanz zwischen dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoment und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, festgestellt wird. Die Diskrepanz zwischen dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachten Drehmoment und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, betrifft eine Situation, in der der menschliche Fahrer das Drehmoment unbeabsichtigt auf das Lenksystem aufbringt. In diesem Fall kann die Warnung den menschlichen Fahrer alarmieren, um ein weiteres unbeabsichtigtes Aufbringen des Drehmoments auf das Lenksystem zu verhindern. Bei der Warnung kann es sich um eine akustische und/oder optische Warnung handeln, die über eine beliebige Benutzerschnittstelle des Ego-Fahrzeugs erzeugt werden kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das elektrische Servolenksystem mindestens einen Sensor, der Sensorinformationen zum Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, an die Steuereinheit bereitstellt. Die direkte Verwendung des mindestens einen Sensors überwindet Einschränkungen, die bei einer Verwendung von bekannten Fahrerüberwachungssystemen bestehen können, die sich derzeit auf den Zustand/die Bedingung des menschlichen Fahrers konzentrieren. Daher kann das elektrische Servolenksystem die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, unabhängig von solchen Einschränkungen bestimmen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der mindestens eine Sensor, der die Sensorinformationen zur Bestimmung der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, an die Steuereinheit bereitstellt, mindestens eine aus einer optischen Kamera, die in einer Fahrgastzelle des Ego-Fahrzeugs angeordnet ist und zumindest teilweise einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs überwacht, und einem Hands-On-Sensor, der im/am Lenkrad des Ego-Fahrzeugs vorgesehen ist. Die optische Kamera kann so angeordnet sein, dass sie einen Körper/Brustkorb des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Position des Körpers/Brustkorbs des menschlichen Fahrers zu bestimmen. Ein aus der „normalen“ Position beim Fahren verschobener Körper/Brustkorb kann auf ein unbeabsichtigtes Aufbringen eines Drehmoments durch einen menschlichen Fahrer auf das Lenksystem hinweisen, z.B. wenn die Hände, die das Lenkrad ergreifen, einer Bewegung des Körpers/Brustkorbs folgen. Die optische Kamera kann so angeordnet sein, dass sie die Hände des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Position der Hände zu bestimmen. Wenn die Hände am Lenkrad positioniert sind, kann dies auf die Absicht des menschlichen Fahrers hindeuten, das Drehmoment auf die Lenkung auszuüben. Dasselbe gilt, wenn der Handsensor feststellt, dass die Hände des menschlichen Fahrers am Lenkrad positioniert sind. Die optische Kamera kann so angeordnet sein, dass sie den Kopf/das Gesicht des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Blickrichtung, einen Ausdruck, der auf Müdigkeit oder ein medizinisches Problem hinweist, eine abnormale Position des Kopfes, z.B. wenn der Fahrer sich bückt, um einen Gegenstand zu greifen, oder anderes zu bestimmen. Die optische Kamera kann so angeordnet sein, dass sie insbesondere die Augen des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Blickrichtung, eine Augenbewegung, die z.B. Müdigkeit oder ein medizinisches Problem anzeigt, oder anderes zu bestimmen. Darüber hinaus kann die optische Kamera eingerichtet sein, um weitere Insassen des Ego-Fahrzeugs zu überwachen. Wenn der menschliche Fahrer z.B. mit den weiteren Insassen spricht, kann dies darauf hindeuten, dass er/sie sich nicht auf das Fahren des Ego-Fahrzeugs konzentriert, und das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem aufgebrachte Drehmoment wird als nicht absichtlich aufgebracht betrachtet.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung empfängt die Steuereinheit das von einem Lenkunterstützungssystem angeforderte Drehmoment, das die mindestens eine Lenkunterstützungsfunktion bereitstellt, insbesondere von einem Spurzentriersystem oder einem Spurhaltesystem.
Die vorstehend in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße elektrische Servolenksystem wie auch für das erfindungsgemäße Lenkunterstützungssystem und umgekehrt.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung sind aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und werden durch diese verdeutlicht. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen offenbart sind, können allein oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform in eine andere Ausführungsform überführt werden.
In der Zeichnung:

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ego-Fahrzeugs mit einem Lenkunterstützungssystem umfassend Umgebungssensoren und eine Steuerungsvorrichtung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
2 zeigt ein elektrisches Servolenksystem zur Bestimmung eines in einem Lenksystem des Ego-Fahrzeugs der 1 anzulegenden Drehmoments gemäß der ersten Ausführungsform, das eine Steuereinheit und eine Antriebseinheit umfasst,
3 zeigt eine Draufsicht auf das Ego-Fahrzeug, das sich entlang eines Fahrwegs in der Mitte einer Fahrspur zwischen Fahrspurgrenzen bewegt, zusammen mit einem Schlagloch vor dem Ego-Fahrzeug und einem alternativen Fahrweg, der das Schlagloch vermeidet,
4 zeigt ein erstes Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines Drehmoments, das in dem elektrischen Servolenksystem aus 2 eines Lenksystems des Ego-Fahrzeugs aus 1 angelegt werden soll, wobei ein menschlicher Fahrer des Ego-Fahrzeugs absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt, was dazu führt, dass das Anlegen des von dem Lenkunterstützungssystem angeforderten Drehmoments als Drehmoment in dem elektrische Servolenksystem übersteuert wird,
5 zeigt ein zweites Beispiel eines Verfahren zum Bestimmen eines Drehmoments, das in dem elektrischen Servolenksystem aus 2 eines Lenksystems des Ego-Fahrzeugs aus 1 angelegt werden soll, wobei ein menschlicher Fahrer des Ego-Fahrzeugs unbeabsichtigt ein Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt, was dazu führt, dass das von dem Lenkunterstützungssystem angeforderte Drehmoment kontinuierlich als Drehmoment in dem elektrischen Servolenksystem angelegt wird,
6 zeigt ein drittes Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines Drehmoments, das in dem elektrischen Servolenksystem aus 2 eines Lenksystems des Ego-Fahrzeugs aus 1 angelegt werden soll, wobei ein menschlicher Fahrer des Ego-Fahrzeugs absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem aufbringt, was dazu führt, dass das in dem elektrischen Servolenksystem anzulegende Drehmoment als das von dem Lenkunterstützungssystem angeforderte Drehmoment bestimmt wird, das um einen Faktor basierend auf dem Absichtsniveau und des von dem menschlichen Fahrer angelegten Drehmoments reduziert wird, und
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Drehmoments, das in das elektrische Servolenksystem aus 2 eines Lenksystems des Ego-Fahrzeugs aus 1 mit der Lenkunterstützungsfunktion, die auf das elektrische Servolenksystem wirkt, angelegt wird.

1 zeigt ein Ego-Fahrzeug 10 mit einem Lenkunterstützungssystem 12 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Bei dem Ego-Fahrzeug 10 kann es sich um jede Art von Fahrzeug handeln, einschließlich Pkw, Busse, Transporter, Lastkraftwagen und andere.
Das Lenkunterstützungssystem 12 der ersten Ausführungsform realisiert eine Lenkunterstützungsfunktion (steering support function, SAF), bei der es sich beispielsweise um ein Spurenzentrierungssystem (lane centering system, LCS) handelt. In einer alternativen Ausführungsform ist das Lenkunterstützungssystem 12 ein Spurhaltesystem (lane keeping system, LKS). Das Lenkunterstützungssystem 12 unterstützt also einen menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 dabei, das Ego-Fahrzeug 10 in der Mitte einer jeweiligen Fahrspur zu halten.
Das Lenkunterstützungssystem 12 umfasst Umgebungssensoren 14, 16 zum Überwachen einer Umgebung 18 des Ego-Fahrzeugs 10. Im Einzelnen umfasst das Lenkunterstützungssystem 12 der ersten Ausführungsform einen vorderen LiDAR-basierten Umgebungssensor 14, im Folgenden als Front-LiDAR bezeichnet, und eine optische Kamera 16, die zu einer Vorderseite des Ego-Fahrzeugs 10 gerichtet ist. Daher überwachen der Front-LiDAR 14 und die optische Kamera 16 beim Vorwärtsfahren, wie durch die Vorwärtsfahrtrichtung 20 angegeben, die Umgebung 18 des Ego-Fahrzeugs 10 in der Fahrtrichtung 20 vor dem Ego-Fahrzeug 10. Jeder der Umgebungssensoren 14, 16 erzeugt Sensorinformationen, die aus Rohdaten oder vorverarbeiteten Daten bestehen können. In einer alternativen Ausführungsform kann das Lenkunterstützungssystem 12 verschiedene Umgebungssensoren 14, 16 umfassen, einschließlich eines beliebigen einzelnen Umgebungssensors 14, 16 oder einer beliebigen Kombination von Umgebungssensoren 14, 16 gleicher oder unterschiedlicher Art aus dem vorderen LiDAR-basierten Umgebungssensor 14, der zu der Vorderseite des Ego-Fahrzeugs 10 gerichteten optischen Kamera 16 und einem Frontseitenradarsensor.
Das Ego-Fahrzeug 10 der ersten Ausführungsform umfasst ferner eine Steuerungsvorrichtung 22 und eine Datenverbindung 24, welche die Umgebungssensoren 14, 16 und die Steuerungsvorrichtung 22 miteinander verbindet. Die Steuerungsvorrichtung 22 kann jede Art von Steuerungsvorrichtung 22 sein, die für den Einsatz im Ego-Fahrzeug 10 geeignet ist. Solche Steuerungsvorrichtungen 22 sind typischerweise als ECU (electronic control unit) im Automobilbereich bekannt. Die Steuerungsvorrichtung 22 kann für die Durchführung mehrerer Aufgaben oder Anwendungen gemeinsam genutzt werden. Die Steuerungsvorrichtung 22 empfängt die Sensorinformationen von den Umgebungssensoren 14, 16 und verarbeitet die empfangenen Sensorinformationen, wie weiter unten beschrieben. Die Sensorinformationen können von den Umgebungssensoren 14, 16 des Ego-Fahrzeugs 10 auf jede geeignete Weise und in jedem geeigneten Format bereitgestellt werden. Bei den Sensorinformationen kann es sich um vorverarbeitete oder rohe Sensordaten handeln.
Die Datenverbindung 24 kann eine dedizierte Verbindung zwischen den Umgebungssensoren 14, 16 und der Steuerungsvorrichtung 22 oder ein Datenbus sein. Darüber hinaus kann die Datenverbindung 24 eine gemeinsam genutzte Datenverbindung 24 sein, die von verschiedenen Arten von Geräten des Ego-Fahrzeugs 10 genutzt wird, z.B. ein Mehrzweck-Datenbus. Die Datenverbindung 24 kann z.B. als CAN-Bus, LIN-Bus oder anderes implementiert sein. Die Datenverbindung 24 kann eine einzelne Datenverbindung 24 sein, welche die Umgebungssensoren 14, 16 und die Steuerungsvorrichtung 22 verbindet. Obwohl in 1 eine einzelne Datenverbindung 24 dargestellt ist, können auch mehrere Datenverbindungen 24 oder Datenbusse parallel zur Verbindung der Umgebungssensoren 14, 16 mit der Steuerungsvorrichtung 22 vorgesehen sein. In diesem Fall können die mehreren Datenverbindungen 24 bzw. Datenbusse zusammen als Datenverbindung 24 betrachtet werden.
Die Sensorinformationen der Umgebungssensoren 14, 16 werden über die Datenverbindung 24 an die Steuerungsvorrichtung 22 übertragen. Obwohl in 1 eine einzige Steuerungsvorrichtung 22 dargestellt ist, können mehrere einzelne Vorrichtungen vorgesehen sein, die zusammen die Steuerungsvorrichtung 22 realisieren.
Das Ego-Fahrzeug 10 umfasst ferner ein elektrisches Servolenksystem 26 zum Bestimmen eines in einem Lenksystem 28 des Ego-Fahrzeugs 10 anzulegenden Drehmoments. Die elektrische Servolenksystem 26 wird mitunter auch als motorgetriebenes Servolenksystem (motor-driven power steering system, MDPS) bezeichnet. Das Lenkunterstützungssystem 12 ist mit dem elektrischen Servolenksystem 26 verbunden und wirkt auf das elektrische Servolenksystem 26 ein, um ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 auszuüben. Das elektrische Servolenksystem 26 bestimmt also nicht nur das Drehmoment, sondern überträgt es auch auf das Lenksystem 28. Das elektrische Servolenksystem 26 ist in 2 zusammen mit dem Lenksystem 28 dargestellt.
Dementsprechend umfasst das elektrische Servolenksystem 26 eine Steuereinheit 30 zur Bestimmung des in dem Lenksystem 28 anzulegenden Drehmoments. Bei der Steuereinheit 30 kann es sich um eine beliebige Steuereinheit 30 handeln, die für den Einsatz in dem Ego-Fahrzeug 10 geeignet ist. Die Steuereinheit 30 ist in einer in den Figuren nicht dargestellten Weise über die Datenverbindung 24 mit der Steuerungsvorrichtung 22 des Lenkunterstützungssystems 12 verbunden.
Das elektrische Servolenksystem 26 umfasst ferner eine Antriebseinheit 32, die über eine Steuerungsverbindung 34 mit der Steuereinheit 30 verbunden ist. Die Steuereinheit 30 steuert die Antriebseinheit 32 über die Steuerungsverbindung 34, die eine beliebige analoge oder digitale Verbindung sein kann, um das ermittelte Drehmoment in dem Lenksystem 28 anzulegen. Die Antriebseinheit 32 umfasst daher einen elektrisch angetriebenen Motor, der auf der Grundlage der von der Steuereinheit 30 empfangenen Steuersignale einen Antriebsstrom aufbringt. Auf diese Weise legt die Antriebseinheit 32 das von der Steuereinheit 30 ermittelte Drehmoment in dem Lenksystem 28 an.
Das Lenksystem 28 umfasst ein Lenkrad 36, eine Lenksäule 38 und ein in den Figuren nicht dargestelltes Lenkgetriebe, das eine Lenkverbindung zwischen der Lenksäule 38 und den Vorderrädern des Ego-Fahrzeugs 10 herstellt. Die Lenksäule 38 ist mit Lagern 40 drehbar gelagert. Die Lenksäule 38 kann durch die Antriebseinheit 32, die mit der Lenksäule 38 des Lenksystems 28 verbunden ist und das Drehmoment auf die Lenksäule 38 ausübt, gemäß der Drehrichtung 42 gedreht werden.
Das elektrische Servolenksystem 26 umfasst ferner eine innere optische Kamera 44 als Sensor zur Bereitstellung von Sensorinformationen, wie im Folgenden näher erläutert wird. Die optische Innenraumkamera 44 ist in einem Fahrgastraum des Ego-Fahrzeugs 10 angeordnet. Die innere optische Kamera 44 ist über die Datenverbindung 24 mit der Steuereinheit 30 verbunden. In einer alternativen Ausführungsform ist die innere optische Kamera 44 getrennt von dem Servolenksystem 26 vorgesehen zur Nutzung durch unterschiedliche Systeme des Ego-Fahrzeugs 10.
Das Lenkunterstützungssystem 12 und das elektrische Servolenksystem 26 sind gemäß der ersten Ausführungsform getrennt voneinander vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform können das Lenkunterstützungssystem 12 und das elektrische Servolenksystem 26 integral in das Ego-Fahrzeug 10 implementiert sein.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines in dem elektrischen Servolenksystem 26 des Lenksystems 28 des Ego-Fahrzeugs 10 anzulegenden Drehmoments, wobei das Lenkunterstützungssystem 12 gemäß der ersten Ausführungsform auf das elektrische Servolenksystem 26 wirkt. Das Verfahren wird mit dem Ego-Fahrzeug 10 einschließlich des Lenkunterstützungssystems 12, des Lenksystems 28 und insbesondere des elektrischen Servolenksystems 26 durchgeführt. Das Verfahren wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3 erläutert, die das Ego-Fahrzeug 10 zeigt, das sich entlang eines Fahrwegs 46 in einer Mitte einer Fahrspur 48 zwischen Fahrbahnbegrenzungen 50 bewegt. 3 zeigt ferner ein Schlagloch 52 in Vorwärtsfahrtrichtung 20 vor dem Ego-Fahrzeug 10 und einen alternativen Fahrweg 54, der das Schlagloch 52 umgeht.
Das Verfahren beginnt im Schritt S100 mit dem Empfang eines angeforderten Drehmoments von dem Lenkunterstützungssystem 12.
Dazu empfängt die Steuereinrichtung 22 des Fahrunterstützungssystems 12 Sensorinformationen von dem Front-LiDAR 14 und der optischen Kamera 16 und bestimmt den Fahrweg 46 zum Fahren in einer Mitte der Fahrspur 48, wie in 3 zu sehen ist. Das Lenkunterstützungssystem 12 ermittelt ein in dem Lenksystem 28 anzulegendes Drehmoment und sendet die entsprechende Anforderung an das elektrische Servolenksystem 26, um den Fahrweg 46 des Ego-Fahrzeugs 10 zu beeinflussen. Das Lenkunterstützungssystem 12 ist in einem aktuellen Fahrzustand permanent aktiv und fordert das Drehmoment permanent bei dem elektrischen Servolenksystem 26 an.
Die Steuereinheit 30 empfängt das angeforderte Drehmoment von dem elektrischen Servolenksystem 26.
Schritt S110 betrifft das Bestimmen eines Drehmoments, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebracht wird.
Das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachte Drehmoment kann auf unterschiedliche Weise ermittelt werden, z.B. mit Hilfe eines entsprechenden Drehmomentsensors oder z.B. auf der Grundlage einer elektrischen Leistung, die von der Antriebseinheit 32 zum Aufbringen eines Drehmoments benötigt wird. Somit erhält das Steuergerät 30 Informationen bezüglich des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoments von den jeweiligen Sensoren oder z.B. als Rückmeldeinformation von der Antriebseinheit 32.
Schritt S120 betrifft ein Bestimmen einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen.
Die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, wird auf der Grundlage eines Verhaltens des menschlichen Fahrers bestimmt, das ein absichtliches Verhalten sein kann, z.B. wenn der menschliche Fahrer versucht, einen Gegenstand vom Boden des Fahrgastraums aufzuheben, oder ein unabsichtliches Verhalten, z.B. im Falle von Müdigkeit oder einem medizinischen Problem wie einem Herzanfall oder anderem. Die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, basiert daher im Allgemeinen darauf, dass der Fahrer auf das Fahren konzentriert ist und das Drehmoment aktiv und absichtlich aufbringt. Falls der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs gestört wird, abgelenkt oder in einem anderen Zustand ist, was es nicht erlaubt, das Drehmoment absichtlich aufzubringen, folgt das Fahrunterstützungssystem 12 sicher dem vorgegebenen Fahrweg 46, er/sie hat nicht die Absicht, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen.
Daher empfängt die elektrische Servolenkung 26 Kamerabilder als Sensorinformationen, die von der inneren optischen Kamera 44 als Sensor bereitgestellt werden, um einen menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 zumindest teilweise zu überwachen. Die innere optische Kamera 44 kann dazu angeordnet sein, einen Körper/Brustkorb des menschlichen Fahrers zu überwachen, z.B. um eine Position des Körpers/Brustkorbs des menschlichen Fahrers zu bestimmen. Ein aus der „normalen“ Fahrposition bewegter Körper/Brustkorb kann auf ein unbeabsichtigtes Aufbringen eines Drehmoments durch einen menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 hinweisen, z.B. wenn die Hände, die das Lenkrad 36 ergreifen, einer Bewegung des Körpers/Brustkorbs folgen. Die innere optische Kamera 44 kann so angeordnet sein, dass sie die Hände des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Position der Hände zu bestimmen. Wenn die Hände am Lenkrad 36 positioniert sind, kann dies auf eine Absicht des menschlichen Fahrers hinweisen, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Die innere optische Kamera 44 kann so angeordnet sein, dass sie einen Kopf/ein Gesicht des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Blickrichtung, einen Gesichtsausdruck, der auf Müdigkeit oder ein medizinisches Problem hinweist, eine abnormale Position des Kopfes, z.B. wenn der Fahrer sich bückt, um einen Gegenstand zu greifen, oder anderes zu bestimmen. Die innere optische Kamera 44 kann so angeordnet werden, dass sie insbesondere die Augen des menschlichen Fahrers überwacht, z.B. um eine Blickrichtung, eine Augenbewegung, die z.B. Müdigkeit oder ein medizinisches Problem anzeigt, oder anderes zu bestimmen. Darüber hinaus kann die innere optische Kamera 44 angeordnet sein, um weitere Insassen des Ego-Fahrzeugs 10 zu überwachen. Wenn sich der menschliche Fahrer beispielsweise mit den weiteren Insassen unterhält, kann dies darauf hindeuten, dass er/sie sich nicht auf das Fahren des Ego-Fahrzeugs 10 konzentriert, und das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachte Drehmoment wird als nicht absichtlich aufgebracht betrachtet. Auch wenn der menschliche Fahrer sein Mobiltelefon überprüft oder sogar das Infotainmentsystem des Fahrzeugs (GPS, Radio usw.) benutzt, kann dies darauf hindeuten, dass er sich nicht auf das Fahren des Ego-Fahrzeugs 10 konzentriert, und das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachte Drehmoment wird als nicht absichtlich aufgebracht betrachtet. Jede der oben genannten Aktionen kann allein oder in Kombination durchgeführt werden, um den menschlichen Fahrer zu überwachen und die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, zu bestimmen.
Insbesondere können, wie bereits teilweise oben erwähnt, die Informationen bezüglich des menschlichen Fahrers des Ego-Fahrzeugs verarbeitet werden, um die Absicht des menschlichen Fahrers zu bestimmen, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 auszuüben, und zwar basierend auf mindestens einem der folgenden Punkte: Erkennen der am Lenkrad 36 positionierten Hände des Fahrers, Erkennen einer Ablenkung/Aufmerksamkeit des Fahrers beim Fahren des Ego-Fahrzeugs 10, einem Erkennen einer Schläfrigkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers des Ego-Fahrzeugs 10, einem Erkennen eines Gesundheitszustands des Fahrers des Ego-Fahrzeugs 10, einem Erkennen einer Blendung des Fahrers des Ego-Fahrzeugs 10 und einem Erkennen, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 aktiv ein Telefongespräch führt, aktiv ein mobiles Gerät benutzt und/oder aktiv irgendein Gerät des Ego-Fahrzeugs 10, z.B. ein Unterhaltungssystem, benutzt. Falls die Hände des menschlichen Fahrers am Lenkrad 36 positioniert sind, kann davon ausgegangen werden, dass der menschliche Fahrer aufmerksam ist und daher nur absichtlich ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufbringt. Ablenkung und mangelnde Aufmerksamkeit können auf eine fehlende Absicht hinweisen, ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, z.B. wenn der menschliche Fahrer Bewegungen aufgrund anderer Tätigkeiten ausführt und aufgrund einer solchen Bewegung das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufbringt. Müdigkeit oder Ermüdung weisen typischerweise darauf hin oder erhöhen zumindest die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mensch nicht absichtlich handelt, d.h., dass er nicht beabsichtigt, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Abhängig von dem Gesundheitszustand kann der menschliche Fahrer nicht in der Lage sein, das Drehmoment absichtlich auf das Lenksystem 28 aufzubringen, z.B. im Falle von Bewusstlosigkeit oder Tod. Eine Blendung des Fahrers kann durch Sonnenlicht und/oder Lichter entgegenkommender Fahrzeuge auftreten. Dies kann z.B. anhand bestimmter Bewegungen des menschlichen Fahrers erkannt werden, wie dem zukneifen der Augen oder anderen, was es dem menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 erschwert, das Ego-Fahrzeug 10 absichtlich zu steuern und somit das Drehmoment absichtlich auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Die Verwendung von Mobiltelefonen oder anderen mobilen Geräten während des Fahrens des Ego-Fahrzeugs 10 ist ebenfalls ein typisches Anzeichen dafür, dass der menschliche Fahrer nicht aufmerksam ist. Folglich wird der menschliche Fahrer das Drehmoment nicht absichtlich auf das Lenksystem 28 aufbringen.
Die Steuereinheit 30 empfängt die Information bezüglich einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, und bestimmt die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, als quantifiziertes Absichtsniveau, insbesondere zwischen einer minimalen Absicht und einer maximalen Absicht, basierend auf den obigen Kriterien.
Schritt S130 betrifft das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegenden Drehmoments auf der Grundlage des von der Lenkunterstützungseinrichtung 12 angeforderten Drehmoments, des bestimmten Drehmoments, das von dem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Die Steuereinheit 30 bestimmt das in dem Lenksystem 28 anzulegende Drehmoment.
Ferner wird das ermittelte Drehmoment von der Steuereinheit 30 angelegt, welche die Antriebseinheit 32 entsprechend dem bestimmten Drehmoment steuert.
Das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment wird bestimmt, indem das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment basierend auf dem von dem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoment und/oder der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, binär, schrittweise oder kontinuierlich geändert wird, wobei das bestimmte Absichtsniveau als Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, verwendet wird. Somit können sowohl das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachte Drehmoment als auch die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, allein oder in Kombination zur Änderung des angeforderten Drehmoments verwendet werden, um das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment zu bestimmen.
Eine Übersteuerung des vom SAF-Lenkunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments findet nicht statt, wenn der menschliche Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 das Drehmoment nicht absichtlich auf das Lenksystem 28 aufbringt. Basierend auf der Ermittlung der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, wird also eine unbeabsichtigte Deaktivierung oder Übersteuerung des Lenkunterstützungssystems 12 oder des vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments verhindert. Dies betrifft z.B. die Absichtsstufe Null und bezieht sich auf eine binäre Änderung des angeforderten Drehmoments.
Andernfalls kann das angeforderte Drehmoment anhand eines oder mehrerer der folgenden Parameter modifiziert werden: ein absoluter Wert des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoments, eine Differenz zwischen dem angeforderten Drehmoment und dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoment, ein Intentionsniveau der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, oder Ableitungen davon, um das in dem elektrischen Servolenksystem 26 angelegte Drehmoment zu bestimmen. Die Modifikation kann ein einfacher Wechsel zwischen zwei oder mehr Zuständen sein, z.B. dem angeforderten Drehmoment, verschiedenen Prozentsätzen des angeforderten Drehmoments und Null, oder eine Berechnung auf der Grundlage einer mathematischen Formel wie Drehmoment gleich angefordertes Drehmoment minus vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment.
Insbesondere umfasst das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegenden Drehmoments zusätzlich eine oder mehrere der folgenden Möglichkeiten aus einem Bereitstellen modifizierter Grenzwerte für das vom Lenkunterstützungssystem 12 anzufordernde Drehmoment, d.h. eine Sättigung des Lenkmoments, ein Bestimmen des anzulegenden Drehmoments durch Skalieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments mit einem Faktor, ein Ändern eines Algorithmus, der für das Bestimmen des anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von dem menschlichen Fahrer in dem Lenksystem 28 angelegten Drehmoment verantwortlich ist, ein Ändern von Rückkopplungsreglerparametern in einem Rückkopplungsregler zum Bestimmen des anzulegenden Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem 26 und ein Ändern einer Deaktivierungsbedingung basierend auf einer Übersteuerung durch den menschlichen Fahrer zum Deaktivieren des Anlegens von Drehmoment in dem elektrischen Servolenksystem 26. Einige der oben genannten Optionen können angewandt werden, um einen „Widerstand“ des Lenkrads 36 gegen das Lenken des Fahrers adaptiv zu ändern, d.h. ein Drehmoment, das vom menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 ausgeübt werden muss, um das Lenkrad 36 bewegen und das Ego-Fahrzeug 10 wie gewünscht lenken zu können. Einige der oben genannten Optionen können angewandt werden, um adaptive Änderungen der Bedingungen zu ermöglichen, die zur Deaktivierung des elektrischen Servolenksystems 26 führen, d.h. es wird zumindest vorübergehend kein Drehmoment in dem elektrischen Servolenksystem 26 aufgebracht.
Die oben genannten Grenzwerte für das vom Lenkunterstützungssystem 12 anzufordernde Drehmoment können in der jeweiligen Lenkunterstützungsfunktion oder in dem elektrischen Servolenksystem 26 oder in beiden geändert werden. Das Skalieren des vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments um einen Faktor betrifft das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegenden Drehmoments mit einem Drehmomentwert, der mit dem angeforderten Drehmoment als Ausgangspunkt berechnet wird, und die Modifizierung dieses Drehmomentwerts um den Faktor, insbesondere in Abhängigkeit von dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoment und/oder dem Absichtsniveau des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Der Rückkopplungsregler ermöglicht eine entsprechende Rückkopplungsregelung zur Glättung des in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegenden Drehmoments. Die Deaktivierungsbedingung für die Deaktivierung des Anlegens des Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem 26 kann so geändert werden, dass sie strenger ist, um die Deaktivierung zu verhindern, oder weniger streng, um eine schnelle Deaktivierung zu ermöglichen. Diese Möglichkeiten können einzeln oder in jeder geeigneten Kombination angewendet werden.
Schritt S140 betrifft das Erzeugen einer Warnung an den menschlichen Fahrer, wenn eine Diskrepanz zwischen dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoment und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, festgestellt wird.
Die Diskrepanz zwischen dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem 28 aufgebrachten Drehmoment und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen, betrifft eine Situation, in der der menschliche Fahrer unbeabsichtigt das Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufbringt, wie oben im Detail erläutert. Bei der Warnung kann es sich um eine akustische und/oder optische Warnung handeln, die über eine beliebige Benutzerschnittstelleneinrichtung des Ego-Fahrzeugs 10 erzeugt werden kann.
Nachfolgend werden drei mögliche Anwendungen des obigen Verfahrens anhand der 4 bis 6 diskutiert.
4 betrifft ein erstes Beispiel und zeigt im oberen Diagramm verschiedene Verläufe von Drehmomenten. Zunächst ist ein vom Lenkunterstützungssystem 12 angefordertes Drehmoment 56 dargestellt, das bis zum Erreichen des Zeitpunkts t_d zusammen mit dem von dem elektrischen Servolenksystem 26 ermittelten Drehmoment 60 verläuft. Das Fahrunterstützungssystem 12 lenkt also aktiv das Ego-Fahrzeug 10, so dass es dem in 3 dargestellten Fahrweg 46 folgt. 4 zeigt ferner das vom menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 aufgebrachte Drehmoment 58. Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 ist bis zum Zeitpunkt t₁ gering, was sich auf eine Phase 62 ohne vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment 58 bezieht. Der menschliche Fahrer hält also das Lenkrad 36, versucht aber nicht aktiv, über das Lenkrad 36 ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen.
Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 nimmt jedoch ab dem Zeitpunkt t₁ zu, da der menschliche Fahrer beginnt, das Drehmoment 58 aktiv über das Lenkrad 36 auf das Lenksystem 28 aufzubringen. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass der menschliche Fahrer z.B. aufgrund des Schlaglochs 52 in der Fahrspur 48 absichtlich den alternativen Fahrweg 54 einschlagen möchte.
Die Steuereinheit 30 verarbeitet das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56, das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 und die von der inneren optischen Kamera 44 empfangenen Kamerabilder. Die Steuereinheit 30 ermittelt das Absichtsniveau des menschlichen Fahrers, das Drehmoment 58 auf das Lenksystem 28 aufzubringen. Falls die Steuereinheit 30 Informationen über extern erkannte Objekte/Hindernisse wie Schlaglöcher 52, geparkte Fahrzeuge oder andere, die sich in der Umgebung 18 des Ego-Fahrzeugs 10 befinden, empfängt, kann die Steuereinheit 30 diese Informationen verarbeiten, um zu überprüfen/bestätigen, ob die ermittelte Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem aufzubringen, mit den Informationen über die externe Umgebung übereinstimmt.
Die Steuereinheit 30 bestimmt das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 als das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56, bis der Zeitpunkt t_d erreicht ist. Zum Zeitpunkt t_d setzt die Steuereinheit 30 das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56 außer Kraft und legt das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 als Null fest, so dass nur das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 auf das Lenksystem 28 wirkt. Die Zeit t_d hängt von verschiedenen Bedingungen ab und kann für verschiedene Situationen auf der Grundlage des vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoments 58 und der jeweiligen Absichtsniveau über die Zeit variieren. In diesem Beispiel erreicht das Absichtsniveau zum Zeitpunkt t_d sein Maximum.
Aufgrund des vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoments 58 und der Übersteuerung des vom Fahrunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments 56 weicht das Ego-Fahrzeug 10 von dem vom Fahrunterstützungssystem 12 bestimmten Fahrweg 46 ab. Das untere Diagramm der 4 zeigt einen Positionsfehler 66, der eine Differenz zwischen dem vom Fahrunterstützungssystem 12 ermittelten Fahrweg 46 und dem alternativen Fahrweg 54 darstellt, dem basierend auf dem Eingriff des menschlichen Fahrers gefolgt wird.
Zum Zeitpunkt t₂ hört der menschliche Fahrer auf, das Drehmoment 58 über das Lenkrad 36 aktiv auf das Lenksystem 28 aufzubringen, er hält lediglich das Lenkrad 36. Im Beispiel der 4 wird die Übersteuerung des vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments 56 jedoch nach dem Zeitpunkt t₂ fortgesetzt, wenn der menschliche Fahrer aufhört, das Drehmoment 58 aktiv auf das Lenksystem 28 aufzubringen. In einem anderen Beispiel endet die Übersteuerung zum Zeitpunkt t₂ und die Steuereinheit 30 kehrt zurück, um das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 als das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56 zu bestimmen, um den Positionsfehler 66 zu verringern.
5 betrifft ein zweites Beispiel und zeigt im oberen Diagramm verschiedene Verläufe von Drehmomenten. Zunächst ist ein vom Lenkunterstützungssystem 12 angefordertes Drehmoment 56 dargestellt, das mit dem von dem elektrischen Servolenksystem 26 bestimmten Drehmoment 60 zusammenläuft. Das Fahrunterstützungssystem 12 lenkt also aktiv das Ego-Fahrzeug 10, so dass es dem in 3 dargestellten Fahrweg 46 folgt. 5 zeigt ferner das vom menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 aufgebrachte Drehmoment 58. Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 ist bis zum Zeitpunkt t₁ gering, was sich auf eine Phase 62 ohne vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment 58 bezieht. Der menschliche Fahrer hält also das Lenkrad 36, versucht aber nicht aktiv, über das Lenkrad 36 ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen.
Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 nimmt ab dem Zeitpunkt t₁ zu, da der menschliche Fahrer beginnt, das Drehmoment 58 aktiv über das Lenkrad 36 auf das Lenksystem 28 auszuüben. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass der menschliche Fahrer das Drehmoment unbeabsichtigt aufbringt.
Die Steuereinheit 30 verarbeitet das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56, das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 und die von der inneren optischen Kamera 44 empfangenen Kamerabilder. Die Steuereinheit 30 bestimmt das Absichtsniveau des menschlichen Fahrers, das Drehmoment 58 auf das Lenksystem 28 aufzubringen. In diesem Beispiel ist das Absichtsniveau zwischen den Zeiten t₁ und t₂ gering. Auf dieser Grundlage bestimmt die Steuereinheit 30 das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 als das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56. Das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 wird kontinuierlich als das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56 bestimmt, da das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 zusammen mit dem Absichtsniveau anzeigt, dass der menschliche Fahrer das Drehmoment 58 nicht auf das Lenksystem 28 aufbringen möchte.
Auf der Grundlage des vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoments 58 und des vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderten Drehmoments 56, bei dem es sich um das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 handelt, weicht das Ego-Fahrzeug 10 vom Fahrweg 46 entsprechend dem im unteren Teil von 5 angegebenen Positionsfehler 66 ab. Da das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56 das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 ist, wirkt das Lenkunterstützungssystem 12 weiterhin auf das elektrische Servolenksystem 26 ein, um das Ego-Fahrzeug 10 in der Mitte der Fahrspur 48 zu halten. Wenn der menschliche Fahrer aufhört, das Drehmoment 58 auf das Lenksystem 28 aufzubringen, ermöglicht das vom Fahrunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56 eine Verringerung des Positionsfehlers 66 und das Ego-Fahrzeug 10 kehrt auf den Fahrweg 46 zurück.
6 betrifft ein drittes Beispiel und zeigt verschiedene Verläufe von Drehmomenten. Zunächst ist ein vom Lenkunterstützungssystem 12 angefordertes Drehmoment 56 dargestellt, das mit dem von dem elektrischen Servolenksystem 26 bestimmten Drehmoment 60 zusammenläuft. Das Fahrunterstützungssystem 12 lenkt also aktiv das Ego-Fahrzeug 10, so dass es dem in 3 dargestellten Fahrweg 46 folgt. 6 zeigt ferner das vom menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 aufgebrachte Drehmoment 58. Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 ist bis zum Zeitpunkt t₁ gering, was sich auf eine Phase 62 ohne vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment 58 bezieht. Der menschliche Fahrer hält also das Lenkrad 36, versucht aber nicht aktiv, über das Lenkrad 36 ein Drehmoment auf das Lenksystem 28 aufzubringen.
Das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 nimmt ab dem Zeitpunkt t₁ zu, da der menschliche Fahrer beginnt, das Drehmoment 58 aktiv über das Lenkrad 36 auf das Lenksystem 28 aufzubringen. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass der menschliche Fahrer das Drehmoment absichtlich aufbringt.
Die Steuereinheit 30 verarbeitet das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56, das vom menschlichen Fahrer aufgebrachte Drehmoment 58 und die von der inneren optischen Kamera 44 empfangenen Kamerabilder. Die Steuereinheit 30 bestimmt das Absichtsniveau des menschlichen Fahrers, das Drehmoment 58 auf das Lenksystem 28 aufzubringen. In diesem Beispiel ist das Absichtsniveau zwischen den Zeiten t₁ und t₂ hoch. Auf dieser Grundlage bestimmt die Steuereinheit 30 das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 als das vom Lenkunterstützungssystem 12 angeforderte Drehmoment 56, das entsprechend einem Faktor reduziert wird, der auf dem Absichtsniveau und dem vom menschlichen Fahrer aufgebrachten Drehmoment 58 basiert. Daher ist das in dem elektrischen Servolenksystem 26 anzulegende Drehmoment 60 im Vergleich zum zweiten Beispiel der 5 reduziert.
Bezugszeichenliste

10: Ego-Fahrzeug
12: Lenkunterstützungssystem
14: vorderer LiDAR, Umgebungssensor
16: optische Kamera, Umgebungssensor
18: Umgebung
20: Vorwärtsfahrtrichtung
22: Steuerungsvorrichtung
24: Datenverbindung
26: elektrisches Servolenksystem
28: Lenksystem
30: Steuereinheit
32: Antriebseinheit
34: Steuerungsverbindung
36: Lenkrad
38: Lenksäule
40: Lager
42: Drehrichtung
44: optische Kamera, Sensor
46: Fahrweg
48: Fahrspur
50: Fahrspurbegrenzung
52: Schlagloch
54: alternativer Fahrweg
56: vom Lenkunterstützungssystem angefordertes Drehmoment
58: vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment
60: Bestimmtes Drehmoment
62: Phase ohne vom menschlichen Fahrer aufgebrachtes Drehmoment
64: Phase mit vom menschlichen Fahrer aufgebrachtem Drehmoment
66: Positionsfehler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20150012182 A1 [0010]
US 20160152233 A1 [0011]
US 20180072310 A1 [0011]
US 20190315403 A1 [0012]

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines in einem elektrischen Servolenksystem (26) eines Lenksystems (28) eines Ego-Fahrzeugs (10) anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem (26) wirkenden Lenkunterstützungsfunktion, umfassend die Schritte Empfangen eines von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments, Bestimmen eines Drehmoments, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, Bestimmen einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, und Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, basierend auf einer von einem Fahrerüberwachungssystem empfangenen Eingabe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, umfasst basierend auf einem von einem - Erkennen der am Lenkrad (36) positionierten Hände des Fahrers, - Erkennen einer Ablenkung/Aufmerksamkeit des Fahrers beim Fahren des Ego-Fahrzeugs (10), - Erkennen von Schläfrigkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers des Ego-Fahrzeugs (10), - Erkennen eines Gesundheitszustands des Fahrers des Ego-Fahrzeugs (10), - Erkennen einer Blendung des Fahrers des Ego-Fahrzeugs (10), - Erkennen, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs (10) aktiv ein Telefongespräch führt, aktiv ein mobiles Gerät benutzt und/oder aktiv ein beliebiges Gerät des Ego-Fahrzeugs (10), z.B. ein Unterhaltungssystem, benutzt, und - Erkennen einer Umgebung (18) des Ego-Fahrzeugs (10), insbesondere im Hinblick auf das Vorhandensein von Schlaglöchern (52), geparkten Autos oder jeglicher Art von Hindernissen oder anderen Objekten, insbesondere zur Validierung der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens einer Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, das Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, als quantifiziertes Absichtsniveau, insbesondere zwischen einer minimalen Absicht und einer maximalen Absicht, umfasst, und der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, ein Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und dem bestimmten Absichtsniveau umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, das Bestimmen des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments durch ein Modifizieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments in einer binären, schrittweisen oder kontinuierlichen Weise basierend auf dem bestimmten Drehmoment, das vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und/oder der ermittelten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens des in dem elektrischen Servolenksystem (26) anzulegenden Drehmoments basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, mindestens eins umfasst aus einem - Bereitstellen modifizierter Grenzen für das von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion anzufordernde Drehmoment, d. h. eine Sättigung des Lenkdrehmoments, - Bestimmen des anzulegenden Drehmoments durch Skalieren des von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoments mit einem Faktor, - Ändern eines Algorithmus, der für das Bestimmen des anzulegenden Drehmoments auf der Grundlage des vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebrachten Drehmoments verantwortlich ist, - Ändern von Rückkopplungsreglungsparametern in einem Rückkopplungsregler zum Bestimmen des anzulegenden Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem (26), und - Ändern einer Deaktivierungsbedingung auf der Grundlage einer Übersteuerung durch den menschlichen Fahrer zum Deaktivieren des Anlegens des Drehmoments in dem elektrischen Servolenksystem (26).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Erzeugen einer Warnung an den menschlichen Fahrer umfasst, wenn eine Diskrepanz zwischen dem vom menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebrachten Drehmoment und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, festgestellt wird.
Elektrisches Servolenksystem (26) zum Bestimmen eines in einem Lenksystem (28) eines Ego-Fahrzeugs (10) anzulegenden Drehmoments mit mindestens einer auf das elektrische Servolenksystem (26) wirkenden Lenkunterstützungsfunktion, umfassend eine Steuereinheit (30) und eine Antriebseinheit (32), die von der Steuereinheit (30) gesteuert wird, um das bestimmte Drehmoment in dem Lenksystem (28) anzulegen, wobei die Steuereinheit (30) ein von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angefordertes Drehmoment empfängt, die Steuereinheit (30) Informationen über ein Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, empfängt, die Steuereinheit (30) Informationen über eine Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, empfängt, und die Steuereinheit (30) das in dem Lenksystem (28) anzulegende Drehmoment bestimmt, indem es die Antriebseinheit (32) steuert basierend auf dem von der mindestens einen Lenkunterstützungsfunktion angeforderten Drehmoment, dem bestimmten Drehmoment, das von einem menschlichen Fahrer auf das Lenksystem (28) aufgebracht wird, und der bestimmten Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen.
Elektrisches Servolenksystem (26) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Servolenksystem (28) mindestens einen Sensor (44) umfasst, der Sensorinformationen zum Bestimmen der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, an die Steuereinheit (30) bereitstellt.
Elektrisches Servolenksystem (26) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (44), der die Sensorinformationen zur Bestimmung der Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, an die Steuereinheit (30) bereitstellt, mindestens eine umfasst aus - einer optischen Kamera (44), die in einer Fahrgastzelle des Ego-Fahrzeugs (10) angeordnet ist und zumindest teilweise einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs (10) überwacht, und - einem Hands-On-Sensor, der im/am Lenkrad (36) des Ego-Fahrzeugs (10) vorgesehen ist.
Elektrisches Servolenksystem (26) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Servolenkungssystem (26) ein Fahrerüberwachungssystem umfasst, das die Informationen über die Absicht des menschlichen Fahrers, das Drehmoment auf das Lenksystem (28) aufzubringen, bestimmt und die Informationen an die Steuereinheit (30) bereitstellt.
Elektrisches Servolenksystem (26) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) das von einem Lenkunterstützungssystem (12) angeforderte Drehmoment empfängt, das die mindestens eine Lenkunterstützungsfunktion bereitstellt, insbesondere von einem Spurzentriersystem oder einem Spurhaltesystem.
Lenkunterstützungssystem (12), insbesondere als Spurzentriersystem oder Spurhaltesystem, umfassend das elektrische Servolenksystem (26) nach einem der Ansprüche 8 bis 12.