具有驾驶员辅助装置的汽车以及用于运行汽车的方法
2019-11-22

具有驾驶员辅助装置的汽车以及用于运行汽车的方法

本发明涉及一种具有驾驶员辅助装置的汽车和用于运行汽车的方法。根据本发明的汽车具有驾驶员辅助装置,驾驶员辅助装置被设计用于在所述汽车行驶期间独立地引导所述汽车,所述驾驶员辅助装置在此可在多个辅助模式之间转换。此外,所述汽车具有第一、第二和第三操作装置(12,14,16),所述第一、第二和第三操作装置在对于其操作而待实施的操作处理方面彼此不同。在所述驾驶员辅助装置中在全自动辅助模式中至少设置一个独立的横向引导,在半自动辅助模式中至少设置一个速度调节,在手动辅助模式中完全不设置通过所述驾驶员辅助装置对所述汽车的引导。在此,所述第一操作装置(12)于是被设计用于通过所述汽车的驾驶员直接引导所述汽车,所述第二操作装置(14)被设计用于调整用于半自动辅助模式的行驶参数,所述第三操作装置(16)被设计用于操作用于全自动辅助模式的用户接口。用于运行能利用驾驶员辅助装置完全独立地引导的汽车的方法包括控制执行器的步骤,由此根据当前由驾驶员辅助装置调整的车轮转向角来调整汽车的方向盘(12)的转动位置。

符合目的地,汽车对于操作装置包括方向盘的情况具有执行器,所述执行器被设计用于在方向盘上产生用于方向盘的用户的力反馈,由此,方向盘可通过执行器转动。在此情况下,驾驶员辅助装置在根据本发明的汽车中于是被设计用于在全自动辅助模式中产生用于控制执行器上的力反馈的控制信号。由此,根据本发明的方法,方向盘的转动位置可根据当前由驾驶员辅助装置调整的车轮转向角来调整。借助于方向盘的转向回转,驾驶员于是可看到:驾驶员辅助装置当前如何使汽车转向。此外,对于全自动辅助模式在紧急情况下必须关断并且驾驶员必须本能地又接管汽车的引导的情况有利的是,方向盘已经具有正确的转向回转。

本发明的目的在于,在具有可完全或部分地独立地引导汽车的驾驶员辅助系统的汽车中保证在其被操作时清楚明了。

在手动辅助模式中,驾驶员为了手动驾驶而如惯常那样可作为正常方向盘来使用方向盘10。方向盘10的缓冲座在此可通过触摸屏16在其外观方面自由配置。可在手动驾驶期间例如显示信息娱乐内容并且允许操作汽车的信息娱乐系统。另一个可能性是显示汽车的制造商的标志,所述标志随着方向盘10的当前转向角一起运动,但也可构造成关于水平线固定的。

但对于独立引导汽车结合本发明也可理解为半自动辅助模式,在所述半自动辅助模式中,驾驶员辅助系统的独立性的程度在引导汽车时减小,并且所述半自动辅助模式于是例如仅可在于将汽车的行驶速度调节到给定或基准速度的功能,驾驶员通过调整驾驶员辅助系统的相应行驶参数的值来预给定所述给定或基准速度(行驶速度调节)。

通过驾驶员辅助装置借助于监测装置来监测汽车的周围环境。监测装置例如可包括摄像机和/或距离雷达,通过所述摄像机和/或距离雷达可用本身公知的方式识别周围环境中的物体。如果驾驶员辅助装置在此识别出:汽车的完全自主的引导可通过驾驶员辅助装置进行,因为例如汽车在拥堵状况中仅可以以起-停行驶方式以及至多以步行速度被引导,则驾驶员辅助装置向驾驶员表明:可变换到自主辅助模式中。自主辅助模式的激活可通过驾驶员例如通过触摸屏16来进行。于是,在触摸屏16上对于驾驶员可提供扩展的信息娱乐内容,因为驾驶员现在不再必须随时为在紧急情况中接管车辆引导作准备。对于汽车的自动化引导被识别为不安全的情况,取而代之,在自主辅助模式中,汽车通过驾驶员辅助装置本身到达安全状态中,其方式是汽车例如停止。

在根据本发明的汽车中,驾驶员辅助装置被设计用于:在全自动辅助模式中至少执行汽车的自主的横向引导,在半自动辅助模式中至少执行速度调节,在手动辅助模式中完全不执行汽车的引导。此外,根据本发明的汽车具有三个操作装置,所述操作装置彼此区别在于:对于其操作而待实施的操作处理不同。辅助模式中的任意一个现在配置有自己的操作装置。在此,第一操作装置被构造用于通过汽车的驾驶员直接引导汽车。第一操作装置例如可涉及方向盘和踏板。第二操作装置被构造用于调整用于半自动辅助模式的行驶参数(给定距离、给定速度)并且例如可具有操作元件,所述操作元件设置在汽车的方向盘上并且在此于是优选包括按键开关、跷板式开关或转轮。最后,第三操作装置被构造用于操作用于全自动辅助模式的用户接口。用户接口可涉及由申请人与本发明一起在同一天申请为专利的用户接口。第三操作装置也可设置在第一操作装置、即例如方向盘上。第三操作装置例如可涉及触摸屏(对接触敏感的屏幕),所述触摸屏设置在方向盘的缓冲座上。通过所述用户接口,在全自动辅助模式中可由用户选择待通过驾驶员辅助装置自主地实施的行驶动作和/或调整当前实施的行驶动作的行驶参数。

图1至图3中示出了方向盘10,所述方向盘具有方向盘轮圈12、按键区域14和触摸屏16(对接触敏感的屏幕)。触摸屏16固定在方向盘10的(未示出的)缓冲座上。在方向盘轮圈12上构造有鱼际支承部18。在图1至图3中出于清楚原因而没有示出对于解释本发明不必要的承载元件。

下面借助于实施例更详细地描述本发明。附图表示:

具有驾驶员辅助装置的汽车以及用于运行汽车的方法

本发明的目的在于,在具有可完全或部分地独立地引导汽车的驾驶员辅助装置的汽车中保证在其被操作时清楚明了。在根据本发明的汽车中,驾驶员辅助装置具有操作装置,所述操作装置具有设置在汽车的中央控制台(10)上的手柄元件(18),在所述手柄元件上设置有多个操作元件(28,34)。在此,所述手柄元件(18)可关于汽车的内衬(22)通过所述操作装置的执行器运动。驾驶员辅助装置的控制装置被构造用于关于所述内衬(22)通过控制所述执行器根据当前工作的辅助模式调整所述手柄元件(18)的位置。

结合所述的参数和动作接口的操作也可提出,由中央控制台10中的执行器之一产生的力抵抗驾驶员在手柄元件18上的手。由此可通过力-行程特性曲线在手柄元件18偏移时向驾驶员报告:在哪里存在用于待调整的行驶参数的特别有利或不利的值。因此例如可向驾驶员报告:相对于在前行驶车辆的由其调整的距离变得过小,其方式是使驾驶员难于使手柄元件18继续在行驶方向12上偏移。力-行程变化曲线中的力汇可实现触知地表明有利的值。

附图说明

如果自主辅助模式通过操作去激活按键38又去激活,则手柄元件18自动地移动到后退位置、例如位置P2中,在那里于是半自动辅助模式的待命运行方式可激活。

在根据本发明的汽车中,驾驶员辅助装置具有手柄元件、即例如杠杆,所述杠杆设置在对于汽车的驾驶员而言基本的伸手可及空间中并且在所述杠杆上设置有驾驶员辅助装置的多个操作元件。对于基本的伸手可及空间在此通常理解为驾驶员可在放松地往后靠的姿态中从驾驶员座椅用手够到的汽车区域,即例如汽车的中央控制台或驾驶员车门。当驾驶员想知道驾驶员辅助装置刚好处于何辅助模式中时,驾驶员在引导汽车时可凭手柄元件辨别。手柄元件为此可关于汽车的内衬、即中央控制台的壳体或者说侧车门的衬通过操作装置的执行器运动。驾驶员辅助装置的控制装置被构造用于关于内衬通过控制执行器主动地调整手柄元件的位置,其中,在操作驾驶员辅助装置时驾驶员的更好的辨别也根据本发明这样来得到:手柄元件的位置通过控制装置借助于执行器根据何辅助模式当前工作来调整。通过调整位置改变手柄元件关于驾驶员的相对位置,由此,驾驶员仅须简单地将手放在手柄元件上,就清楚驾驶员辅助装置当前处于何辅助模式中以及驾驶员究竟具有何操作可能性。如果手柄元件例如处于表明全自动辅助模式的位置中,则驾驶员凭直觉知道:驾驶员现在无需再主动地使车辆转向并且汽车的行驶特性仅须仍通过手柄元件控制。驾驶员因此可在此情况下松开方向盘并且当车辆对方向盘的操作不再作出反应时也不必惊慌。

在去激活按键38中可提出,通过相对短时间按压来保持半自动辅助模式并且仅仅变换到待命运行方式中,而通过长时间按压(所谓的"长按")去激活按键38使半自动辅助模式去激活并且又变换到手动辅助模式中。

虽然当相应的辅助模式接通时手柄元件通过控制装置移动到何位置中是预确定的,但例如在制造汽车时或在配置期间可通过用户任意确定。优选提出,手柄元件在车辆纵向方向上随着驾驶员辅助装置的独立性的程度的提高而运动到进一步远离方向盘的位置中。在完全特别优选的实施形式中设置有四个辅助模式,即完全不设置通过驾驶员辅助装置进行引导的手动辅助模式、至少提供一个行驶速度调节的半自动辅助模式、至少设置一个独立的横向引导的全自动辅助模式和设置通过驾驶员辅助装置在无驾驶员干涉可能性的情况下对汽车进行完全独立引导的自主辅助模式。在通过相应的转换来遍历该顺序的辅助模式时,手柄元件在此逐步地从前(手动驾驶)在中央控制台上在每次转换时继续向后移动到一个位置中,直到所述手柄元件最后在自主辅助模式中贴靠在中央控制台的壳体的后壁上。

具体实施方式

具有驾驶员辅助装置的汽车以及用于运行汽车的方法

根据本发明的汽车具有驾驶员辅助装置,其设计成自动驾驶汽车,其在此在多个辅助模式间切换,所述辅助模式在驾驶汽车时彼此区别在于驾驶员辅助装置的独立程度。具有多个操纵元件(32、34、38、40、44)的操纵装置使得驾驶员能够在至少一个辅助模式中根据操纵元件(32、34、38、40、44)的操纵分别设定确定驾驶员辅助装置的行驶特性的行驶参数。操纵装置在此设计为掌托,其中多个操纵元件(38、40、44)布置在用于操纵装置的用户的手掌的支承体(16)上,支承体布置在汽车的中控台(10)中或侧门中,其中支承体(16)手动围绕竖直轴(36)可旋转地被支承且驾驶员辅助装置设计成,根据支承体(16)的旋转位置调节当前有效的辅助模式。

驾驶员辅助装置的从手动驾驶到半自动和全自动直至达到自主的独立性的范围(自动范围)将来应该在其复杂性上对用户是透明的且可简单明了地操纵的。运四种前述辅助模式的可管理的复杂性、各个辅助模式的明确的可分界性W及在各个辅助模式内的典型的操纵情况是未来的操纵设计的重要特性。为半自动(例如行驶速度调节、主动车道控制技术(Active-Lane-Control),也就是说车道保持辅助装置)设立的操纵元件,像键盘、方向盘或操纵杆供使用,而对全自动和自主的典型操纵来说目前为止仅存在设想的方法。运些方法通常仅是现有的操纵设计的补充或扩展且表现为孤立的孤岛解决方案。运种孤岛解决方案通常局限于在现有操纵元件中的单纯的功能集成,运导致了各个操纵元件的功能密度的增大并因此由于由此获得的操纵装置的多样性和复杂性而目标指向性不明确。当前的操纵元件的可使用性和功能多样性已经被详细讨论。

掌托52在半自动的辅助模式中沿行驶方向12可单稳地偏转。在此,驾驶员可W通过偏转调节至在前行驶的车辆的额定距离。在全自动的辅助模式中,掌托52在垂直于竖直轴54的x-y平面中可偏转。由此驾驶员可W调节驾驶员辅助装置的其它行驶参数。驾驶员可W通过操纵传感器按键68激活自主的辅助模式并随后在需要时又去激活。

图4示意性示出图1的中控台的俯视图;

然而,在本发明的意义上,独立驾驶汽车也可W理解为半自动的辅助模式,在所述半自动的辅助模式中,在驾驶汽车时减小驾驶员辅助系统的独立程度并且所述半自动的辅助模式然后例如可W仅在于把汽车的速度调节至额定速度或调节设置速度的功能性,驾驶员通过设定驾驶员辅助系统的相应的行驶参数的值预先规定所述额定速度或设置速度(行驶速度调节)。

操纵装置在此设计为掌托,且为此具有用于操纵装置的用户的手掌的支承体,所述支承体布置在驾驶员的主要的抓取空间中。在此,主要的抓取空间可大致理解为汽车的运样一个区域,驾驶员在放松地向后靠的姿势中能从驾驶员座椅开始用手够到的区域,即,例如汽车的中控台或驾驶员车口。支承体现在具有两个特点。一是在支承体上布置了操纵装置的多个操纵元件。另一个是支承体围绕竖直轴可旋转地被支承。在此,驾驶员辅助装置设计成,根据支承体的旋转位置调节当前有效的辅助模式。

在另一有利的改进方案中,不仅在支承体上和支承体旁的操纵元件设计用于操纵驾驶员辅助装置,而且支承体本身也设计用于操纵驾驶员辅助装置。为此可W设计为,支承体构造为在至少一个旋转位置中通过转动式的偏转(即例如通过围绕基点的倾斜)和/或通过平动式的偏转可横向于汽车的竖直轴偏转。在此,为了实现驾驶员辅助装置的操纵可能性,驾驶员辅助装置设计成,运行支承体作为用于操纵驾驶员辅助装置的控制杆。换句话说,例如,支承体可W像"操纵杆"一样被运行。支承体为了操纵驾驶员辅助装置而优选可单稳地偏转,从而支承体独立地再次运动返回初始位置中。运种用于操纵的偏转在此区别于围绕竖直轴的旋转,W便在两种辅助模式之间切换。

图2示意性示出图1的中控台的掌托的透视图;

具有驾驶员辅助装置的汽车以及用于运行汽车的方法

本发明的目的在于,在具有可完全或部分地独立地引导汽车的驾驶员辅助装置的汽车中保证在其被操作时清楚明了。在根据本发明的汽车中,驾驶员辅助装置具有操作装置,所述操作装置具有设置在汽车的中央控制台(10)上的手柄元件(18),在所述手柄元件上设置有多个操作元件(28,34)。在此,所述手柄元件(18)可关于汽车的内衬(22)通过所述操作装置的执行器运动。驾驶员辅助装置的控制装置被构造用于关于所述内衬(22)通过控制所述执行器根据当前工作的辅助模式调整所述手柄元件(18)的位置。

通过手柄元件18可附加地实现触发起步的功能。由此于是可在通过驾驶员辅助系统自动制动汽车之后并且在自动地又起步之前由驾驶员获得确认:驾驶员为又起步作好了准备。作为起步触发器例如可使用SET按键32。也可通过手柄元件18实现势触发(Potenzialtriggerung)。这种势触发例如在已经列举的文献DE102010022433A1中描述。

如果自主模式在给定的接通条件下适于激活,则所述自主模式可由驾驶员通过操作所述杠杆的表面30上的传感器按键28来激活。在自主辅助模式之外,类似于手动驾驶的位置P1,不设置手柄元件18和按键区域34的处于其上的按键的操作。仅须保证通过去激活按键38进行手动去激活。因此,在自主辅助模式中,手柄元件18又移动到与凹槽14的壁42齐平的位置中。在自主辅助模式中手柄元件18的所述位置P4对于驾驶员可明显识别地区别于手动辅助模式中的位置P1。

因为在两个辅助模式之间变换期间手柄元件的位置改变,因此在此必须保证,操作人员的手不被卡入在手柄元件与中央控制台的壳体或者说侧衬之间。这优选这样来实现:与手柄元件间隔开地在基本的伸手可及空间中提供去激活按键并且驾驶员辅助装置被设计用于在操作去激活按键时去激活当前工作的辅助模式。在通过操作者操作去激活按键时因此保证,所述操作者的手处于去激活按键上并且不处于手柄元件的区域中。

根据本发明的汽车的有利实施形式提出,手柄元件在其朝向汽车的驾驶员座椅的端侧上具有操作元件至少之一。该操作元件优选是按键开关,所述按键开关例如可构造成摇杆。如果驾驶员抓住手柄元件,则驾驶员可完全容易地用拇指操作所述操作元件。在辅助模式至少之一中,操作元件在此以这样的方式运行,使得用所述操作元件可调整驾驶员辅助系统的行驶参数,驾驶员辅助装置的引导特性与所述行驶参数相关。因此例如可提出,在半自动辅助模式中借助于操作元件调整用于调节行驶速度的给定或基准速度。根据本发明的汽车的该实施形式具有优点:通过改变手柄元件的位置,操作元件仅当手柄元件也处于属于半自动辅助模式的位置中时对于驾驶员才可容易地抓到,即提供给所述驾驶员。在操作元件不工作的另一个辅助模式中,操作元件于是可从驾驶员的其在驾驶期间并且在无需将目光从交通移开的情况下就可容易地够到的基本的伸手可及区域摆动出来。于是避免驾驶员无意地在错误辅助模式中试图在操作元件上进行操作处理。

因为在两个辅助模式之间变换期间手柄元件的位置改变,因此在此必须保证,操作人员的手不被卡入在手柄元件与中央控制台的壳体或者说侧衬之间。这优选这样来实现:与手柄元件间隔开地在基本的伸手可及空间中提供去激活按键并且驾驶员辅助装置被设计用于在操作去激活按键时去激活当前工作的辅助模式。在通过操作者操作去激活按键时因此保证,所述操作者的手处于去激活按键上并且不处于手柄元件的区域中。

如果自主模式在给定的接通条件下适于激活,则所述自主模式可由驾驶员通过操作所述杠杆的表面30上的传感器按键28来激活。在自主辅助模式之外,类似于手动驾驶的位置P1,不设置手柄元件18和按键区域34的处于其上的按键的操作。仅须保证通过去激活按键38进行手动去激活。因此,在自主辅助模式中,手柄元件18又移动到与凹槽14的壁42齐平的位置中。在自主辅助模式中手柄元件18的所述位置P4对于驾驶员可明显识别地区别于手动辅助模式中的位置P1。

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