DE-102024132281-A1 - Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems, eines zumindest teilweise autonom betreibbaren Fahrzeugs, Elektronisches Lenksystem und Fahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (2) eines Fahrzeugs (1), wobei - das Lenksystem (2) in einem autonomen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge autonom durchgeführt werden, oder in einem manuellen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge durch einen Nutzer (3) durchgeführt werden, betrieben wird, - der Nutzer (3) erfasst wird, wenn das Lenksystem (2) in dem autonomen Lenkmodus betrieben wird, und auf Basis des erfassten Nutzers (3) eine Nutzerinformation bestimmt wird, aufweisend: - Bestimmen eines Beurteilungsergebnis, indem ein potentieller, unmittelbar bevorstehender Lenkeingriff des Nutzers (3) auf Basis der zumindest einen Nutzerinformation beurteilt wird, und - Betreiben des Lenksystems (2), indem eine Lenkungsregelung (11) auf Basis des bestimmten Beurteilungsergebnisses vorkonfiguriert wird, wodurch das Lenksystem (2) auf einen potentiellen, unmittelbar bevorstehenden manuellen Lenkeingriff des Nutzers (3) während des autonomen Lenkmodus vorbereitet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektronisches Lenksystem (2) und ein Fahrzeug (1).

Inventors

• Andreas Spaeth
• Patrick Sauermann

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (2) eines zumindest teilweise autonom betreibbaren Fahrzeugs (1), wobei - das Lenksystem (2) in einem autonomen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge des Fahrzeugs (1) autonom durchgeführt werden, oder in einem manuellen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge des Fahrzeugs (1) durch einen Nutzer (3) des Fahrzeugs (1) mittels eines Lenkelements (4) des Lenksystems (2) durchgeführt werden, betrieben wird, - der Nutzer (3) des Fahrzeugs (1) mit einer Erfassungseinrichtung (5) erfasst wird, wenn das Lenksystem (2) in dem autonomen Lenkmodus betrieben wird, und - auf Basis des erfassten Nutzers (3) zumindest eine Nutzerinformation betreffend den Nutzer (3) durch eine elektronische Auswerteeinheit (7) bestimmt wird, gekennzeichnet, durch - Bestimmen eines Beurteilungsergebnis durch die elektronische Auswerteeinheit (7), indem ein potentieller, unmittelbar bevorstehender manueller Lenkeingriff des Nutzers (3) mittels des Lenkelements (4) auf Basis der zumindest einen Nutzerinformation beurteilt wird, und - Betreiben des Lenksystems (2), indem eine Lenkungsregelung (11) des Lenksystems (2), mit welcher ein Lenkverhalten des Lenkelements (4) anpassbar ist, auf Basis des bestimmten Beurteilungsergebnis vorkonfiguriert wird, wodurch das Lenksystem (2) auf einen potentiellen, unmittelbar bevorstehenden manuellen Lenkeingriff des Nutzer (3) während des autonomen Lenkmodus vorbereitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Lenkungsregelung (11) derart vorkonfiguriert wird, indem auf Basis des bestimmten Beurteilungsergebnis zumindest eine Einstellung der Lenkungsregelung (11) an eine Referenzeinstellung des manuellen Lenkmodus angepasst wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass auf Basis der angepassten zumindest einen Einstellung der Lenkungsregelung (11) das Lenkverhalten des Lenkelements (4) derart angepasst wird, dass eine durch den Nutzer (3) aufzubringende Kraft zum Durchführen von manuellen Lenkvorgängen mittels des Lenkelements (4) reduziert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass auf Basis des bestimmten Beurteilungsergebnis ein potentieller, zukünftiger Zeitpunkt zum Wechseln von dem autonomen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus bestimmt wird, wobei der bestimmte potentieller, zukünftiger Zeitpunkt beim Betreiben des Lenksystems (2) berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Körperhaltung des Nutzers (3) und/oder eine Position zumindest einer Hand (8) des Nutzers (3) in einem Fahrzeuginnenraum (6) des Fahrzeugs (1) und/oder eine Bewegung der zumindest einen Hand (8) des Nutzers (3) in dem Fahrzeuginnenraum (6) mit der Erfassungseinrichtung (5) erfasst wird, wobei die erfasste Körperhaltung des Nutzers (3) und/oder die erfasste Position der zumindest einen Hand (8) des Nutzers (3) und/oder die erfasste Bewegung der zumindest einen Hand (8) des Nutzers (3) mit der zumindest einen Nutzerinformation repräsentiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der elektronischen Auswerteeinheit (7) Umgebungsinformationen betreffend einer Umgebung (9) des Fahrzeugs (1) und/oder Fahrzeuginformationen betreffend dem Fahrzeug (1) bereitgestellt werden, wobei auf Basis der Umgebungsinformationen und/oder der Fahrzeuginformationen der potentielle, unmittelbar bevorstehende manuelle Lenkeingriff des Nutzers (3) beurteilt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der elektronischen Auswerteeinheit (7) eine Fahrübernahmeaufforderungsinformation, mit welcher eine durch ein Fahrzeugsystem (10) des Fahrzeugs (1) an den Nutzer (3) ausgegebene Fahrübernahmeaufforderung repräsentiert wird, bereitgestellt wird, wobei auf Basis der Fahrübernahmeaufforderungsinformation der potentielle, unmittelbar bevorstehende manuelle Lenkeingriff des Nutzers (3) beurteilt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass - ab einem Zeitpunkt, zu welchem die Lenkungsregelung (11) des Lenksystems (2) auf Basis des bestimmten Beurteilungsergebnis vorkonfiguriert wird, überprüft wird, ob der Nutzer (3) innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer das Lenkelement (4) mit zumindest einer Hand (8) umgreift, - und falls ja, wird automatisch von dem autonomen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus gewechselt, - und falls nicht, wird die Lenkungsregelung (11) des Lenksystems (2) in einen Grundzustand des autonomen Lenkmodus zurückgestellt.
9. Elektronisches Lenksystem (2) für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Fahrzeug (1) mit einer elektronischen Auswerteeinheit (7), wobei das elektronische Lenksystem (2) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
10. Fahrzeug (1) mit einem elektronischen Lenksystem (2) nach Anspruch 9 .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems, eines zumindest teilweise autonom betreibbaren Fahrzeugs, wobei das Lenksystem in einem autonomen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge des Fahrzeugs autonom durchgeführt werden, oder in einem manuellen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge das Fahrzeug durch einen Nutzer des Fahrzeugs mittels eines Lenkelements des Lenksystems durchgeführt werden, betrieben wird. Der Nutzer des Fahrzeugs wird mit einer Erfassungseinrichtung erfasst, wenn das Lenksystem in einem autonomen Lenkmodus betrieben wird und auf Basis des erfassten Nutzers wird zumindest eine Nutzinformation betreffend den Nutzer durch eine elektronische Auswerteeinheit bestimmt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektronisches Lenksystem für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Fahrzeug. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem entsprechenden elektronischen Lenksystem. Autonom fahrende Fahrzeuge können entweder durch Fahrzeugführungssysteme oder durch einen Nutzer, also einen Fahrer des Fahrzeugs, gesteuert werden. Für die Durchführung von Lenkvorgängen beziehungsweise Lenkmanöver kann mit einem autonomen Lenksystem automatisiert, also autonome Lenkungen bei der Fortbewegung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Je nach Autonomielevel des Fahrzeuges, also beispielsweise gemäß dem Autonomielevel 2 oder 3 der Norm SAE J3016 kann entschieden werden, entweder durch das Fahrzeug selbst oder durch den Nutzer des Fahrzeuges, ob ein autonomer Lenkmodus oder ein manueller Lenkmodus vorgenommen werden soll. Bei einem autonomen Lenkmodus, welcher oft als „Hand-off-Betrieb“ bezeichnet wird, muss beispielsweise der Lenkungsregler sehr steif ausgelegt werden, um Störungen wie Schlaglöcher oder Seitenwind schnell kompensieren zu können. Dadurch kann technisch sichergestellt werden, dass die Vorgabe der Soll-Trajektorien betreffend eine autonome Fortbewegungsfahrt schnell und zuverlässig eingeregelt werden kann. Beispielsweise offenbart die DE 10 2020 127 049 A1 ein Verfahren zum Erfassen eines Fahrereingriffs in ein autonomes Lenksystem. Hierbei kann eine Lenkradposition wie Lenkrad ausfahren oder Lenkrad einfahren entsprechend durchgeführt werden. Des Weiteren ist aus der WO 2022/218950 A1 ein Verfahren zum Wechseln zwischen einer autonomen Fahrt und einer manuellen Fahrt eines Fahrzeugs, bei dem mittels einer Innenraumkamera der Fahrer des Fahrzeugs auf eine Übergabeabsicht und eine Übernahmeabsicht hin beobachtet wird. Wird eine Übergabeabsicht detektiert, wird das Lenkrad vom Fahrer wegbewegt und die Fahrt auf autonome Fahrt umgestellt. Wird eine Übernahmeabsicht detektiert, wird das Lenkrad in Richtung der Hände des Fahrers bewegt und die Fahrt auf manuelle Fahrt umgestellt. Ferner offenbart die US 2017/0344838 A1 ein System zum Empfangen von Bilddaten von einem oder mehreren Sensoren einer sich bewegenden Plattform wie ein Fahrzeug und wobei ein oder mehrere Objekte aus den Bilddaten erkannt werden, wobei das ein oder mehrere Objekte möglicherweise Extremitäten eines Benutzers darstellen. Jedoch ist es bei den bekannten Systemen von Nachteil, dass in einem autonomen Fahrmodus der Fahrer nicht ohne weiteres eingreifen kann. Bei einem Eingriff des Fahrers in das Lenkrad während des autonomen Fahrmodus muss dies erst systemseitiger kann werden und die Steifigkeit des Reglers dafür zurückgenommen werden. In dieser Zeit ist das Lenkrad sehr hart und unangenehm zu bedienen, sodass für eine kurze Zeitdauer Lenkvorgänge nur sehr schwer oder nicht vollständig durch den Fahrer durchgeführt werden können. Da hier der Nutzer gegen die Regelung des Lenksystems arbeiten muss. Erst nach den Ausrampen der Steifigkeit hinsichtlich der Regelung erhält der Fahrer das gewohnte Lenkverhalten zurück. Ob der Fahrer die Hände am Lenkrad hat, wird über einen kapazitiven Sensor beispielsweise im Lenkrad und/oder über Auswertung des Fahrerlenkmoments realisiert. Somit besteht eine Aufgabe der vorliegen Erfindung darin, eine Übernahmeabsicht eines Fahrers eines zumindest teilweise autonom betreibbaren Fahrzeuges hinsichtlich eines manuellen Lenkvorgangs frühzeitig erkennen zu können, um daraufhin situationsgerecht das Lenksystem für den Fahrer bereitstellen zu können. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein elektronisches Lenksystem sowie ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eine zumindest teilweise autonom betreibbaren Fahrzeugs, wobei- insbesondere das Lenksystem in einem autonomen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge des Fahrzeugs autonom durchgeführt werden, oder in einem manuellen Lenkmodus, in welchem Lenkvorgänge des Fahrzeugs durch einen Nutzer des Fahrzeugs mittels eines Lenkelements des Lenksystems durchgeführt werden, betrieben wird,- insbesondere der Nutzer des Fahrzeugs mit einer Erfassungsei