DE10345013A1

DE10345013A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Realisierung von Fahrerassistenz-Funktionen

Info

Publication number: DE10345013A1
Application number: DE2003145013
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Schwitters
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Realisierung von mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen, umfassend mindestens eine Recheneinheit (2), wobei durch die Recheneinheit (2) notwendige Berechnungen für mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen durchführbar sind, wobei die Zuteilung der Rechenkapazität seriell mittels eines Multiplexverfahrens durchführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Realisierung von Fahrerassistenz-Funktionen in einem Kraftfahrzeug.

In modernen Kraftfahrzeugen nimmt die Anzahl von Fahrerassistenz-Funktionen stetig zu. Derartige Fahrerassistenz-Funktionen sind beispielsweise Bremsassistenz-Funktionen, Spurwechselassistenz-Funktionen, Einparkhilfen oder automatische Distanzregel-Funktionen. Dabei werden diese Funktionen meist durch eine Sensorik, eine Recheneinheit und einen Aktuator gebildet bzw. durch diese realisiert, wobei der Aktuator beispielsweise auch eine Anzeigeeinheit sein kann. Die Recheneinheit wird dabei im Regelfall an die Erfordernisse der Fahrerassistenz-Funktion angepasst, d.h. für zeitkritische Fahrerassistenz-Funktionen werden entsprechend leistungsstärkere Recheneinheiten verwendet als für weniger kritische Fahrerassistenz-Funktionen. Dies führt zu einem nicht unerheblichen Verdrahtungsaufwand, der zwar durch die Verwendung von Bussystemen reduziert werden kann, aber trotzdem zu gewissen Problemen führt. Ein weiteres Problem ist, dass mit steigender Anzahl der Recheneinheiten diese auch einen nicht zu vernachlässigenden Kostenfaktor darstellen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Realisierung von Fahrerassistenz-Funktionen bereitzustellen, mittels derer die zuvor genannten Probleme verringert werden können.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierzu werden die notwendigen Berechnungen für mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen auf einer Recheneinheit durchgeführt, wobei die Zuteilung der Rechenkapazität seriell mittels eines Multiplexverfahrens durchführbar ist. Wie leicht einsichtlich ist, kann so mindestens eine Recheneinheit eingespart werden, wobei der Mehraufwand aufgrund des Multiplexverfahrens gering ist. Durch die jeweils serielle Durchführung der Berechnungen muss auch die Rechenleistung nur auf die maximalen Anforderungen einer Fahrerassistenz-Funktion abgestimmt werden, nämlich die mit den größten Anforderungen. Bei einer parallelen Abarbeitung würden sich die Anforderungen an die Rechenleistung mindestens addieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zuordnung der Rechenkapazität mittels des Multiplexverfahrens in Abhängigkeit mindestens eines Betriebszustandes des Fahrzeuges, wobei ein bevorzugter Betriebszustand die Geschwindigkeit ist. Dabei wird ausgenutzt, dass die Anforderungen an die Fahrerassistenz-Funktion häufig von den Betriebszuständen abhängig sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden daher die einer gemeinsamen Recheneinheit zugeordneten Fahrerassistenz-Funktionen derart ausgewählt, dass diese nur in unterschiedlichen Bereichen eines Betriebszustandes aktiv sind. Hierdurch wird zum einen das Multiplexverfahren erheblich vereinfacht und zum anderen unterliegt keine der Fahrerassistenz-Funktionen hinsichtlich der Berechnungen zeitlichen Beschränkungen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Lane Departure Warning-Funktion, die beispielsweise nur ab Geschwindigkeiten von 60 km/h aktiv ist, mit einer Einparkhilfsassistenz-Funktion auf einer gemeinsamen Recheneinheit bearbeitet. Durch den erfassten Wechsel des Betriebszustandes (z.B. V < 20 km/h) wird dann in der Recheneinheit auf einen zugehörigen Programmspeicher für die Einparkhilfeassistenz-Funktion umgeschaltet und umgekehrt.

In einer alternativen Ausführungsform sind den Fahrerassistenz-Funktionen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet, wobei mittels des Multiplexverfahrens die Zuordnung der Rechenkapazität derart erfolgt, dass die zeitunkritischen Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktionen mit der geringeren Priorität in Totzeiten der Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktionen mit höherer Priorität erfolgt. Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere für Fahrerassistenz-Funktionen an, die nicht kontinuierlich durchgeführt werden müssen. Eine solche Fahrerassistenz-Funktion ist beispielsweise die Verkehrszeichenerkennung mittels Transpondertechnologie. Werden mehrere derartige diskontinuierliche, zeitunkritische Fahrerassistenz-Funktionen auf einer Recheneinheit implementiert, so kann die Zuweisung mittels eines Polling-Verfahrens erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Realisierung mindestens zweier Fahrerassistenz-Funktionen.
Die Vorrichtung 1 zur Realisierung zweier Fahrerassistenz-Funktionen umfasst eine Recheneinheit 2, einen haptischen Lenkradaktuator 3, eine Anzeigeeinheit 4 und einen Lautsprecher 5, die über mindestens eine Busleitung 6 miteinander verbunden sind. Die Recheneinheit 2 ist mit zwei Programmen P1 und P2 programmiert, die wahlweise aufrufbar sind. Des Weiteren weist die Recheneinheit 2 zwei Eingangsschnittstellen für Sensorsignale SEN1 und SEN2 auf.
Die erste Fahrerassistenz-Funktion ist eine Lane Departure Warning-Funktion, die den Fahrer bei einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur warnt. Diese Funktion wird realisiert durch eine Sensorik, die beispielsweise als Kamera ausgebildet ist und das Signal SEN1 liefert, die Recheneinheit 2, den haptischen Lenkradaktuator 3 und den Lautsprecher 4, wobei der Recheneinheit 2 das Programm P1 zugeordnet ist.
Die zweite Fahrerassistenz-Funktion ist eine Einparkhilfeassistenz-Funktion, die den Fahrer beim Einparken durch optische und/oder akustische Warnsignale unterstützt. Diese Funktion wird realisiert durch eine Sensorik, die beispielsweise als IR- oder Ultraschall-Sensor ausgebildet ist und das Signal SEN2 liefert, die Recheneinheit 2, die Anzeigeeinheit 4 und den Lautsprecher 5, wobei der Recheneinheit 2 das Programm P2 zugeordnet ist.
Dabei wird ausgenutzt, dass die beiden Fahrerassistenz-Funktionen nur in unterschiedlichen Bereichen des Betriebszustandes Geschwindigkeit V aktiv sind. So ist beispielsweise die Lane Departure Warning-Funktion nur bei V > 60 km/h und die Einparkhilfeassistenz-Funktion nur bei |V| < 20 km/h aktiv, wobei durch die Betragszeichen der Rückwärtsgang berücksichtigt werden soll. Der Betriebszustand V wird dabei beispielsweise durch einen Sensor oder Steuergerät als Nachricht über die Busleitung 6 mit der IDxy (V) übertragen. Die Recheneinheit 2 empfängt die Nachricht und wertet die Geschwindigkeit V aus, wobei beispielsweise bei V > 30 km/h das Programm P1 und bei V < 30 km/h das Programm P2 geladen und ausgeführt wird.
Arbeitet die Recheneinheit 2 als Bestandteil der Lane Departure Warning-Funktion, so erzeugt diese in Abhängigkeit der Sensorsignale SEN1 Ansteuersignale für den haptischen Lenkradaktuator 3 und/oder den Lautsprecher, so dass beispielsweise am Lenkrad ein Knattergefühl und/oder ein Warnton oder eine Warnansage erfolgt.
Entsprechend erzeugt die Recheneinheit 2 als Bestandteil der Einparkhilfeassistenz-Funktion Ansteuersignale für die Anzeigeeinheit 4 und den Lautsprecher 5, um den Fahrer optisch und/oder akustisch zu warnen, falls dieser beispielsweise einen Mindestabstand beim Einparken unterschreitet.
Da die beiden Bereiche für den Betriebszustand V relativ weit auseinander liegen, stellt auch das Umschalten und jeweilige Auswählen von P1 bzw. P2 kein Problem dar.
Dabei sei weiter angemerkt, dass Anwendungsfälle denkbar sind, wo die Sensorsignale SEN1 und SEN2 identisch sind, beispielsweise weil mittels der gleichen Kamera die Sensorsignale für die Lane Departure Warning-Funktion und die Einparkhilfeassistenz-Funktion erzeugt werden. Des Weiteren ist es möglich, die Sensorsignale SEN1 und SEN2 über die Busleistung 6 zu übertragen. Weiter ist es möglich, die Sensorsignale SEN1 und SEN2 über einen externen Multiplexer auf eine einzige Schnittstelle der Recheneinheit 2 zu führen, wobei die Recheneinheit 2 den Multiplexer in Abhängigkeit der Geschwindigkeit V ansteuert.

Claims

Vorrichtung zur Realisierung von mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen, umfassend mindestens eine Recheneinheit, wobei durch die Recheneinheit notwendige Berechnungen für mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen durchführbar sind, wobei die Zuteilung der Rechenkapazität seriell mittels eines Multiplexverfahrens durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Multiplexverfahrens die Zuordnung der Rechenkapazität in Abhängigkeit mindestens eines Betriebszustandes des Fahrzeuges erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Betriebszustand des Fahrzeuges die Geschwindigkeit V ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsam einer Recheineinheit zugeordneten Fahrerassistenz-Funktionen derart ausgewählt sind, dass diese nur in unterschiedlichen Bereichen eines Betriebszustandes aktiv sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Fahrerassistenz-Funktionen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sind, wobei mittels des Multiplexverfahrens die Zuordnung der Rechenkapazität derart erfolgt, dass die zeitunkritischen Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktion mit der geringeren Priorität in Totzeiten der Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktionen mit höherer Priorität erfolgt.
Verfahren zur Realisierung von Fahrerassistenz-Funktionen, mittels mindestens einer Recheneinheit, wobei durch die Recheinheit notwendige Berechnungen für mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen durchgeführt werden, wobei die Zuteilung der Rechenkapazität seriell mittels eines Multiplexverfahrens durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der Rechenkapazität mittels des Multiplexverfahrens in Abhängigkeit mindestens eines Betriebszustandes des Fahrzeuges erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Betriebszustand des Fahrzeuges die Geschwindigkeit V ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsam einer Recheneinheit zugeordneten Fahrerassistenz-Funktionen derart gewählt werden, dass diese nur in unterschiedlichen Bereichen eines Betriebszustandes aktiv sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Fahrerassistenz-Funktionen unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sind, wobei mittels des Multiplexverfahrens die Zuordnung der Rechenkapazität derart erfolgt, dass die zeitunkritischen Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktion mit der geringeren Priorität in Totzeiten der Berechnungen der Fahrerassistenz-Funktionen mit höherer Priorität erfolgen.