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Title:
MAN/MACHINE INTERFACE FOR A DRIVER ASSISTANCE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/028238
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a man/machine interface for a driver assistance system of a motor vehicle. Said interface comprises an input device (24) for inputting at least one command for the activation of a function of the driver assistance system, a memory (22) in which a plurality of activation conditions for the function are stored, and a control unit (20) that examines the activation conditions when a command is input. The inventive interface is characterized in that it also comprises an output device (26), controlled by the control unit (20), which, when an activation condition is not fulfilled, outputs a text message identifying said activation condition.

Inventors:
BRAEUCHLE GOETZ (DE)
PETSCHNIGG PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/002069
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
September 15, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BRAEUCHLE GOETZ (DE)
PETSCHNIGG PETER (DE)
International Classes:
B60K37/06; (IPC1-7): B60K35/00
Foreign References:
DE10117410A12002-11-07
EP1049051A22000-11-02
DE10162653A12003-07-03
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Mensch/MaschineSchnittstelle für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingabeeinrichtung (24) zur Eingabe mindestens eines Befehls zur Aktivierung einer Funkti on des Fahrerassistenzsystems, einem Speicher (22), in dem mehrere Aktivierungsbedingungen für die Funktion gespeichert sind, und einer Steuereinheit (20), die bei Eingabe eines Be fehls die Aktivierungsbedingungen prüft, gekennzeichnet durch eine von der Steuereinheit (20) angesteuerte Ausgabeeinrich tung (26), die, wenn eine Aktivierungsbedingung nicht erfüllt ist, eine diese Aktivierungsbedingung identifizierende Text meldung ausgibt.
2. Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (26) ein für die Ausgabe von Text ausgebil detes Display (30) aufweist.
3. Schnittstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (26) einen Lautsprecher (28) zur Ausgabe eines akustischen Signals aufweist, daß auf die über das Dis play (30) ausgegebene Textmeldung hinweist.
4. Schnittstelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (26) einen Laut sprecher (28) und ein Sprachausgabesystem zur Ausgabe von ge sprochenem Text aufweist.
5. Schnittstelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (26) einen Schalter (32) zum Aktivieren und Deaktivieren der Ausgabeeinrichtung und/oder zur Wahl unterschiedlichen Ausgabemodi aufweist.
6. Schnittstelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu derselben Funktion gehörenden Akti vierungsbedingungen im Speicher (22) nach fallender Relevanz geordnet sind und daß die Steuereinheit (20) dazu ausgebildet ist, wenn mehrere Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt sind, nur die Textmeldung für die Aktivierungsbedingung mit der höchsten Relevanz auszugeben.
7. Schnittstelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ordnung der Aktivierungsbedingungen nach fallender Relevanz durch die Reihenfolge gegeben ist, in der die Aktivierungsbe dingungen von der Steuereinheit (20) geprüft werden.
Description:
Mensch/Maschine-Schnittstelle für ein Fahrerassistenzsstem Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Mensch/Maschine-Schnittstelle für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingabeein- richtung zur Eingabe mindestens eines Befehls zur Aktivierung einer Funktion des Fahrerassistenzsystems, einem Speicher, in dem mehrere Aktivierungsbedingungen für die Funktion gespeichert sind, und ei- ner Steuereinheit, die bei Eingabe eines Befehls die Aktivierungs- bedingungen prüft.

Für Kraftfahrzeuge sind verschiedene Arten von Fahrerassistenzsy- stemen bekannt, die den Fahrer bei der Führung des Kraftfahrzeugs unterstützen und ihm bestimmte Funktionen abnehmen. Ein typisches Beispiel eines solchen Systems ist ein sogenanntes ACC-System (Ad- aptive Cruise Control), das eine sensor-, z. B. radargestützte Rege- lung des Abscands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ermöglicht. Die bisher in der Praxis eingesetzten ACC-Systeme sind generell für Fahrten mit relativ hoher Geschwindigkeit auf Autobahnen oder gut ausgebauten Landstraßen vorgesehen und lassen sich deshalb nur oberhalb einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit aktivieren. In ei- nigen Fällen ist das System auch nur unterhalb einer bestimmten Ma- ximalgeschwindigkeit aktivierbar.

Es ist vorgeschlagen worden, den Funktionsumfang solcher ACC-Syste- me um weitere Funktionen zu erweitern, beispielsweise um eine soge- nannte LSF-Funktion (Low Speed Following), die es im Staubetrieb oder bei zähflüssigem Verkehr auch bei niedriger Geschwindigkeit

gestattet, das unmittelbar vorausfahrende Fahrzeug automatisch zu verfolgen. Diese Funktion steht aus Sicherheitsgründen zumeist nur im unteren Geschwindigkeitsbereich zur Verfügung. Außerdem setzt die Aktivierung dieser Funktion z. B. voraus, daß ein vorausfahren- des Fahrzeug vorhanden ist und vom Radarsystem als Zielobjekt er- kannt wurde.

Des weiteren ist für solche Fahrerassistenzsysteme eine Stop-and- Go-Funktion vorgeschlagen worden, die es auch ermöglicht, das eige- ne Fahrzeug in den Stand zu bremsen, wenn das vorausfahrende Fahr- zeug anhält, und die gegebenenfalls auch ein automatisches Wieder- anfahren des eigenen Fahrzeugs steuert, wenn sich das vorausfahren- de Fahrzeug in Bewegung setzt. Auch diese Funktion ist nur unter bestimmten Bedingungen aktivierbar. Beispielsweise ist häufig aus Sicherheitsgründen vorgesehen, daß diese Funktion nicht im Stadt- verkehr aktiviert werden kann, da die am Fahrzeug vorhandene Senso- rik zur Erfassung des Verkehrsumfelds nicht ausreicht, die komple- xen Verkehrssituationen im Stadtverkehr korrekt zu berwerten.

Weitere Beispiele für Fahrerassistenzsysteme sind Spurführungsassi- stenten (LKS ; Lane Keeping Systems), die den Fahrer durch automati- sche Eingriffe in das Lenksystem bei der Spurführung des Fahrzeugs unterstützen, sofern die Fahrspuren der Fahrbahn mit Hilfe der Sen- sorik, beispielsweise mit Hilfe einer Videosystems, hinreichend si- cher erkannt werden können. Ein weiteres Beispiel ist ein sogenann- tes Hill Descent System, das den Fahrer bei der Fahrt auf Gefäll- strecken unterstützt und es ihm ermöglicht, durch automatische Ein- griffe in das Schaltprogramm des Getriebes und in das Bremssystem des Fahrzeugs die Geschwindigkeit allein mit Hilfe des Gaspedals zu halten. Auch diese Funktion ist nur innerhalb eines begrenzten Ge- schwindigkeitsbereiches aktivierbar und setzt außerdem voraus, daß das Gaspedal durch den Fahrer betätigt wird.

Mit zunehmendem Umfang und zunehmender Komplexität solcher Fah- rerassistenzfunktionen steigt auch die Anzahl der verschiedenen Ak- tivierungsbedingungen, unter denen die Funktionen zur Verfügung stehen. Damit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß der Fahrer

versucht, eine bestimmte Funktion aufzurufen, wenn eine der Akti- vierungsbedingungen nicht erfüllt ist. Zwar ist es bekannt, den Fahrer durch das Aufleuchten einer Anzeigelampe auf dem Armaturen- brett auf diesen Umstand hinzuweisen, doch bleibt der Fahrer dann über den Grund im unklaren, weshalb sich die Funktion nicht akti- vieren läßt. Wenn sich solche Fälle häufen, kann dies zu einer Fru- stration des Fahrers führen und sein Vertrauen in die Brauchbarkeit des Systems und damit die Akzeptanz des Systems beeinträchtigen.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bietet den Vorteil, daß im Einzelfall der Grund, weshalb sich eine be- stimmte Funktion zur Zeit nicht aktivieren läßt, für den Fahrer transparenter gemacht wird und somit die Akzeptanz des Systems ge- steigert wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Mensch/Maschine-Schnittstelle erreicht, bei der dem Fahrer der Grund, weshalb sich eine bestimmte Funktion nicht aktivieren läßt, durch eine Ausgabeeinrichtung, bei- spielsweise in der Form eines Textdisplays oder eines Sprachausga- besystems in Textform mitgeteilt wird.

Da Fahrzeuge, die mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet sind, zu- meist ohnehin über eine Ausgabeeinrichtung für Textmitteilungen verfügen, beispielsweise im Zusammenhang mit einem Navigationssy- stem, läßt sich die erfindungsgemäße Mensch/Maschine-Schnittstelle mit geringem Mehraufwand implementieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung er- geben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn die Ausgabe der Textmitteilung nur auf einem Textdisplay er- folgt, ist es zweckmäßig, den Fahrer durch ein akustisches Signal, beispielsweise einen Gong, darauf hinzuweisen, daß ihm eine Text- mitteilung angezeigt wird.

Bei den Textmitteilungen handelt es sich vorzugsweise um vordefi- nierte kurze Texte, die in einem geeigneten Format gespeichert und den jeweiligen Aktivierungsbedingungen zugeordnet sind. Wenn etwa bei dem Versuch, die ACC-Funktion zu aktivieren, die Aktivierungs- bedingung verletzt ist, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über einem bestimmten Mindestwert liegen muß, könnte die entsprechende Textmeldung z. B. lauten :"Geschwindigkeit zu gering". Wenn sich die LSF-Funktion (Low Speed Following) nicht aktivieren läßt, weil kein Zielobjekt vorhanden ist, könnte die Textmeldung etwa lauten :"kein Ziel". Weitere Beispiele für entsprechende Textmeldungen wären : "Geschwindigkeit zu groß", "Handbremse angezogen","Radarsensor nicht einsatzbereit" (beispielsweise bei Erblindung wegen Schnee- fall) und dergleichen.

Wenn für eine gegebene Funktion zugleich mehrere Aktivierungsbedin- gungen verletzt sind, wird dem Fahrer jeweils nur die"wichtigste" Bedingung mitgeteilt. Dies läßt sich dadurch erreichen,. daß die Ak- tivierungsbedingungen und die zugehörigen Textmeldungen hersteller- seits in einer bestimmten Hierarchie angeordnet werden.

Bei einigen Fahrerassistenzsystemen ist vorgesehen, daß sich eine aktive Assistenzfunktion selbsttätig abschaltet, wenn die Aktivie- rungsbedingungen nicht mehr erfüllt sind. Auch in diesen Fällen kann die Mensch/Maschine-Schnittstelle dazu benutzt werden, den Fahrer auf die Abschaltung der Funktion hinzuweisen und ihm zu- gleich den Grund dafür zu erläutern.

Für den Fall, daß sich der Fahrer durch die Textmitteilungen ge- stört fühlt, kann eine Möglichkeit vorgesehen sein, die Ausgabeein- richtung ganz oder teilweise abzuschalten. Mit"teilweise Abschal- ten"ist z. B. gemeint, daß nur die Sprachausgabe deaktiviert wird, die Ausgabe auf dem Textdisplay hingegen aktiv bleibt, letzteres wiederum nach Wahl des Fahrers mit oder ohne akustisches Hinweis- signal (Gong).

Wenn für eine vom Fahrer aufgerufene, jedoch zur Zeit nicht akti- vierbare Funktion eine Alternative zur Verfügung steht, für welce

die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, z. B. die LSF-Funktion an- stelle der ACC-Funktion, so kann die Textmeldung für den Fahrer auch eine Empfehlung enthalten, anstelle der ursprünglich aufgeru- fenen Funktion die alternative Funktion zu aktivieren. Die Schnitt- stelle kann dann so ausgelegt sein, daß der Fahrer die Aktivierung der empfohlenen Funktion durch einen einfachen Tastendruck bestäti- gen kann.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems mit einer erfindungsgemäßen Mensch/Maschine-Schnittstelle ; und Figur 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schnittstelle.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist als Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem ein ACC- System dargestellt, das auch eine LSF-Funktion (Low Speed Following - Staufolgefunktion) aufweisen soll. Dieses System umfaßt in be- kannter Weise einen vorn am Fahrzeug eingebauten Radarsensor 10 zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge und sonstiger Hindernisse und zur Messung der Abstände und Relativgeschwindigkeiten der georteten Ob- jekte sowie eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung 12, in der ein Regler 14 implementiert ist, der in bekannter Weise die Funktionen ACC und LSF ausführt und zu diesem Zweck in das An- triebssystem 16 und erforderlichenfalls auch in das Bremssystem 18 des Fahrzeugs eingreift.

Im ACC-Betrieb, der nur oberhalb einer unteren ACC-Grenzgeschwin- digkeit aktivierbar ist, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs au-

tomatisch auf eine vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit gere- gelt, sofern vom Radarsensor 10 keine vorausfahrenden Fahrzeuge auf der eigenen Fahrspur geortet werden. Wenn sich auf der eigenen Fahrspur ein langsameres vorausfahrendes Fahrzeug befindet, wird anhand der vom Radarsensor 10 gemessenen Abstands-und Relative- schwindigkeitsdaten die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs so angepaßt, daß das vorausfahrende Fahrzeug in einem der Geschwindig- keit angemessenen Sollabstand verfolgt wird. Da der ACC-Modus gene- rell für Autobahnfahrten vorgesehen ist, bei denen nicht mit ste- henden Hindernissen auf der Fahrbahn zu rechnen ist, werden stehen- de Objekte wie Verkehrsschilder am Fahrbahnrand und dergleichen, also Objekte, bei denen die gemessene Relativgeschwindigkeit der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs entgegengesetzt gleich ist, bei der Regelung ignoriert.

Im Staubetrieb, wenn die LSF-Funktion aktiv ist, müssen dagegen auch stehende Objekte als potentielle Hindernisse berücksichtigt werden. Wegen der unvermeidlichen Unsicherheit bei der Bewertung stehender Ojekce und des durch Fehlbewertungen bedingten Unfallri- sikos ist diese Funktion nur in einem unteren Geschwindigkeitsbe- reich aktivierbar, der jedoch mit dem Geschwindigkeitsbereich für die ACC-Funktion überlappt. Als Beispiel soll hier angenommen wer- den, daß in dem Regler 14 keine Stop & Go-Funktion implementiert ist und es somit nicht möglich ist, das Fahrzeug automatisch in den Stand zu bremsen. Auch für die LSF-Funktion gilt deshalb eine unte- re LSF-Grenzgeschwindigkeit. Außerdem setzt die LSF-Funktion vor- aus, daß vom Radarsensor 10 tatsächlich ein vorausfahrendes Fahr- zeug geortet wird, das dann als Zielobjekt verfolgt wird.

Eine Mensch/Maschine-Schnittstelle für das Fahrerassistenzsystem umfaßt eine Steuereinheit 20, die einen Speicher 22 aufweist und im gezeigten Beispiel in die elektronische Datenverarbeitungseinheit 12 integriert ist, sowie eine Eingabeinrichtung 24 und eine Ausga- beeinrichtung 26, die im gezeigten Beispiel aus zwei Elementen be- steht, nämlich einem Lautsprecher 28 zur Ausgabe vom gesprochenem Text und einem Display 30 zur Ausgabe von geschriebenem Text.

Die Eingabeinrichtung 24 wird beispielsweise durch einen am Lenkrad des Fahrzeugs angeordneten Multifunktionshebel gebildet und ermög- licht es dem Fahrer, wahlweise die ACC-Funktion oder die LSF-Funk- tion zu aktivieren, die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Wunschgeschwindigkeit zu setzen, die Wunschgeschwindigkeit zu erhö- hen oder zu verringern und die ACC-bzw. LSF-Funktion vorübergehend auszusetzen oder wiederaufzunehmen.

Im Speicher 22 sind für jede der Funktionen, ACC und LSF, mehrere Aktivierungsbedingungen gespeichert. Die Aktivierungsbedingungen für die ACC-Funktion umfassen z. B. die Bedingung, daß der Radarsen- sor 10 betriebsbereit ist, und die Bedingung, daß die aktuelle Ge- schwindigkeit des Fahrzeugs über der ACC-Grenzgeschwindigkeit liegt. Entsprechend umfassen die Aktivierungsbedingungen für die LSF-Funktion die Bedingungen, daß ein Zielobjekt vorhanden ist, das die aktuelle Geschwindigkeit unter der oberen Grenzgeschwindigkeit für LSF liegt und daß die aktuelle Geschwindigkeit über der unteren LSF-Grenzgeschwindigkeit liegt.

Wenn der Fahrer über die Eingabeinrichtung 24 die ACC-oder LSF- Funktion aufruft, wird von der Steuereinheit 20 geprüft, ob die Ak- tivierungsbedingungen für die betreffende Funktion erfüllt sind.

Nur wenn sämtliche Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, gibt die Steuereinheit 20 an den Regler 14 einen Befehl zur Aktivierung der Funktion aus. Wenn mindestens eine Aktivierungsbedingung nicht er- füllt ist, unterbleibt die Ausgabe dieses Befehls, und die Steuer- einheit 20 veranlaßt, daß über die Ausgabeeinrichtung 26 eine Text- meldung ausgegeben wird, die den Fahrer darüber informiert, daß die gewählte Funktion nicht mehr aktivierbar und dem Fahrer zugleich erläutert, aufgrund welcher Aktivierungsbedingung die Funktion zur Zeit nicht verfügbar ist. Zu diesem Zweck ist im Speicher 22 für jede Akivierungsbedingung eine zugehörige Textmeldung gespeichert.

Diese Textmeldung wird dann als geschriebener Text auf dem Display 30 angezeigt. Gleichzeitig wird über den Lautsprecher 28 ein aku- stisches Signal, beispielsweise ein Gong ausgegeben, um die Auf- merksamkeit des Fahrers auf das Display 30 zu lenken.

In einem anderen Ausgabemodus wird über den Lautsprecher 28 die Textmeldung als gesprochener Text ausgegeben. Die gesprochenen Tex- te können zu diesem Zweck beispielsweise als Wave-Dateien oder in einem anderen geeigneten Format im Speicher 22 gespeichert sein.

Wahlweise kann die Steuereinheit 20 auch einen Generator zur Erzeu- gung synthetischer Sprache enthalten. Wahlweise ist es auch mög- lich, komplexere Textmelclungen nach Bedarf aus kleineren Bausteinen zusammenzusetzen.

Der Ausgabeeinrichtung 26 ist ein Schalter 32 zugeordnet, mit dem der Fahrer den Ausgabemodus wählen kann. So kann der Fahrer die Ausgabeeinrichtung 26 ganz deaktivieren oder nur die Ausgabe über das Display 30 deaktivieren, damit das Display für andere Zwecke, beispielsweise für ein Navigationssystem zur Verfügung steht. Eben- so kann der Fahrer mit Hilfe des Schalters 32 wählen, ob über den Lautsprecher 28 nur ein auf die geschriebene Textmeldung hinweisen- des akustisches Signal oder gesprochener Text ausgegeben wird oder die akustische Ausgabe ganz deaktiviert wird.

Die Arbeitsweise der Steuereinheit 20 bei der Ansteuerung der Aus- gabeeinrichtung 26 zur Ausgabe einer Textmeldung ist in Figur 2 an- hand eines Flußdiagramms illustriert. Als Beispiel soll angenommen werden, daß der Fahrer versucht, über die Eingabeinrichtung 24 die LSF-Funktion zu aktivieren. Dadurch wird in der Steuereinheit 20 eine Prozedur ausgelöst, die mit Schritt S1 in Figur 2 beginnt. Le- diglich als Beispiel wird hier angenommen, daß für die LSF-Funktion im Speicher 22 nur drei Bedingungen gespeichert sind, nämlich die Bedingungen :"Zielobjekt vorhanden" (Bedingung 1),"Geschwindigkeit kleiner als obere LSF-Grenzgeschwindigkeit" (Bedingung 2) und"Ge- schwindigkeit größer als untere LSF-Geschwindigkeit" (Bedingung 3).

In der Praxis kann die Anzahl der Aktivierungsbedingungen natürlich bedeutend größer sein.

In den Schritten S2, S3 und S4 werden nun die drei Bedingungen nacheinander in einer vorgegebenen Reihenfolge geprüft. Dabei er- folgt die Verzweigung zum nächsten Prüfschritt jeweils nur dann, wenn die geprüfte Bedingung erfüllt ist (J). Andernfalls (N) er-

folgt in einem der Schritte S5, S6, S7 über die Ausgabeeinrichtung 26 die Ausgabe eines Textes, der angibt, an welcher Bedingung die Aktivierung der Funktion scheitert.

Nur wenn alle drei Bedingungen erfüllt sind, wird in Schritt S8 die aufgerufene Funktion aktiviert.

Unter den drei genannten Bedingungen ist die Bedingung 1 (Zielob- jekt vorhanden) insofern am wichtigsten, als diese Bedingung nicht durch irgendeine Aktion des Fahrers herbeigeführt werden kann. Des- halb wird diese Bedingung in Schritt S2 an erster Stelle geprüft, und wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird die in Figur 2 ge- zeigte Prozedur mit Schritt S5 beendet, in dem z. B. der Text"kein Ziel"ausgegeben wird. Es kann durchaus vorkommen, daß gleichzeitig auch z. B. die Bedingung 2 nicht erfüllt ist. Die zugehörige Tex- <BR> <BR> tausgabe in Schritt S6, z. B. : "Geschwindigkeit zu groß", könnte den Fahrer dazu verleiten, diese Bedingung herbeizuführen, indem er die Geschwindigkeit reduziert. Wenn aber schon die Bedingung 1 nicht erfüllt ist, hätte diese Maßnahme keinen Erfolg. Durch die Reihen- folge, in der die Bedingungen geprüft werden, wird im gezeigten Beispiel verhindert, daß der Fahrer durch irreführende Textmeldun- gen irritiert wird.