Querführung

Die Erfindung betrifft ein Fahrsystem mit zumindest automatisierter

Querführung, welches über einen fahrseitigen Lenkeingriff deaktivierbar ist, sowie ein Verfahren zum Deaktivieren einer automatisierten Querführung über einen Lenkeingriff.

Unter dem Begriff„automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn handeln. Es wäre aber auch denkbar, dass es sich um ein zeitlich begrenztes Fahrmanöver handelt, beispielsweise im Rahmen des automatisierten Ein- oder Ausparkens oder Rangierens. Der Begriff„automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte

Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes,

hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese

Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation„Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen

Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim

hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim

vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering).

Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Fahrsysteme mit automatisierter Längs- und Querführung bieten häufig dem Fahrer die Möglichkeit, die automatisierte Querführung abzuschalten und nur mit automatisierter Längsführung zu fahren. Ein Deaktivieren der

Querführung ist beispielsweise in Situationen sinnvoll, wenn diese nicht zufriedenstellend arbeitet. Das ist beispielsweise in einer Autobahnbaustelle möglich, wenn der Fahrbahn- und/oder der Spurverlauf durch aufgeklebte temporäre Spurmarkierungen, Teerkanten usw. für das Fahrsystem unter Umständen nicht korrekt erkannt wird und die Querführung hierdurch nicht wie gewünscht arbeitet.

In solchen Situationen ist es aus Komfortsicht nicht optimal, die Querführung mit einem Bedientaster oder gar in einem Menü abzuschalten und nach Bewältigung der Situation wieder einzuschalten. Durch das manuelle Abschalten wird der Fahrer unter Umständen auch vom Fahrgeschehen abgelenkt. Die automatisierte Querführung kann durch einen manuellen Lenkeingriff über das Lenkrad normalerweise übersteuert werden. Intuitiv werden die meisten Fahrer durch einen manuellen Lenkeingriff die automatisierte Querführung übersteuern, wenn das Fahrzeug beispielsweise einer nicht erwarteten Trajektorie folgt.

Die automatisierte Querführung kann normalerweise auch durch einen manuellen Lenkeingriff deaktiviert werden. Es ist denkbar, dass ein manueller Lenkeingriff aus Versehen erfolgt ist. Deshalb ist das Fahrsystem so gestaltet, dass der Fahrer zum Deaktivieren der Querführung im Rahmen des manuellen Lenkeingriffs ein vom Betrag her ausreichend großes (gegen die aktivierte Querführung arbeitendes) Lenkmoment aufbringen muss. Hierdurch wird verhindert, dass bereits ein leichter Kontakt, z. B. mit dem Arm, die automatisierte Querführung deaktiviert. Bei einem absichtlichen Lenkeingriff ist es für den Fahrer aber mühsam, diese nötige, gegen die automatisierte Querführung arbeitende Lenkmoment aufzubringen, um die automatisierte Querführung zu deaktivieren. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrsystem mit für den Fahrer einfacherer Deaktivierung der automatisierten Querführung und ein entsprechendes Verfahren zum Deaktivieren einer automatisierten Querführung anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in

Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen

Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer

Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt beispielsweise für die in den abhängigen Ansprüchen 8 bis 11

beschriebene technischen Lehren zum Aktivieren einer automatisierten Querführung, bei denen die in Anspruch 1 beschriebene Deaktivierung nicht zwingend ist.

Ein erster Aspekt der Anmeldung betrifft ein Fahrsystem zum automatisierten Fahren mit zumindest automatisierter Querführung für ein Kraftfahrzeug (insbesondere einen Personenkraftwagen) mit Lenkrad. Bei dem

Fahrersystem handelt es sich beispielsweise um ein Fahrsystem mit automatisierter Längs- und Querführung gemäß SAE-Level 3.

Das Fahrsystem ist eingerichtet, verschiedene nachfolgend beschriebene Tätigkeiten durchzuführen. Dies erfolgt vorzugsweise mittels einer elektronischen Steuereinheit, die sich auf einem Steuergerät befindet oder auf mehrere Steuergeräte verteilt sein kann. Die elektronische Steuereinheit kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die über einen oder mehrere Software-Programme gesteuert in erfindungsgemäßer weise arbeiten.

Das Fahrsystem ist eingerichtet festzustellen, dass ein oder mehrere Indizien vorliegen, dass ein aktueller oder bevorstehender manueller Lenkeingriff nicht versehentlich erfolgt, sondern vom Fahrer gewollt ist.

Ausgehend von einem Fahrzustand mit aktivierter automatisierter

Querführung kann das Fahrsystem die automatisierte Querführung in

Reaktion auf einen manuellen Lenkeingriff deaktivieren, wobei zum

Deaktivieren der Querführung im Rahmen des manuellen Lenkeingriffs ein gegen die aktivierte Querführung arbeitendes nötiges Lenkmoment vom Fahrer über das Lenkrad aufzubringen ist.

Das Deaktivieren kann beispielsweise je nach Implementierungsweise abrupt erfolgen oder nach und nach erfolgen, wobei im zweiten Fall der Einfluss der manuellen Querführung zeitlich sukzessive verringert wird.

Das Fahrsystem bewirkt, dass das zum Deaktivieren der Querführung nötige Lenkmoment bei Feststellen des Vorliegens des zumindest einen Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff (bei sonst gleichen

Randbedingungen) vom Betrag her geringer ist als ohne Vorliegen des zumindest einen Indizes für einen gewollten Lenkeingriff.

Die Reduktion des zum Deaktivieren der Querführung nötigen Lenkmoments im Fall eines gewollten Lenkeingriffs erlaubt ein leichtes Überlenken der automatisierten Querführung, um die automatisierte Querführung

abzuwerfen, so dass der Komfort für den Fahrer gesteigert wird. Außerdem kann der Fahrer die Querführung häufig auch schneller deaktivieren, wenn der Fahrer zum Deaktivieren ein geringeres Lenkmoment aufbringen muss. Vorzugsweise wird zum Feststellen zumindest eines Indizes für einen gewollten Lenkeingriff die Art des Lenkradkontakts seitens des Fahrers ausgewertet. Das Fahrsystem umfasst hierzu vorzugsweise ein Hands-On-

Detektionseinrichtung, die einen fahrerseitigen Lenkradkontakt feststellen kann.

Die Hands-On-Detektionseinrichtung kann hierbei zwischen einer ersten Lenkradkontaktweise und einer zweiten Lenkradkontaktweise unterscheiden. Die erste Lenkradkontaktweise entspricht dem Vorliegen des zumindest einen Indizes für einen vom Fahrer gewollten aktuellen oder bevorstehenden Lenkeingriff das Fahrsystem, während die zweite Lenkradkontaktweise dem Vorliegen zumindest eines Indizes für einen versehentlichen aktuellen oder bevorstehenden Lenkeingriff entspricht.

Die erste Lenkradkontaktweise entspricht vorzugsweise einem Kontakt des Lenkrads mit zwei Händen. Bei der ersten Lenkradkontaktweise erfolgt beispielsweise der Kontakt des Lenkrads auf zwei Seiten des

Lenkradkranzes, ein derartiger beidseitiger Kontakt kann beispielsweise von der Hands-On-Detektionseinrichtung festgestellt werden.

Bei einer zweiten Lenkradkontaktweise erfolgt ein Kontakt des Lenkrads nur in einem einzigen Bereich, beispielsweise nur auf einer einzigen Seite des Lenkradkranzes.

Über eine Sensorik am Lenkrad, insbesondere im Lenkradkranz, kann ermittelt werden, ob es einen Kontakt (möglicherweise unabsichtlich, z. B. eine aufliegende Hand) oder zwei Kontakte (wahrscheinlich absichtlich, z. B. zwei aufliegende Hände) gegeben hat. Ein Kontakt auf der Vorder- und Rückseite des Lenkradkranzes erfolgt nämlich bei Umgreifen des Lenkrads mit zumindest einer Hand; dies deutet auf einen gewollten Lenkeingriff hin. Ein Auflegen einer Hand auf das

Lenkrad oder eine Berührung des Lenkrads mit dem Bein, ohne dass der Fahrer einen Lenkeingriff beabsichtigt, bewirkt nämlich keinen Kontakt auf Vorder- und Rückseite des Lenkradkranzes.

Eine beispielhafte Hands-On-Detektionseinrichtung umfasst eine Sensorik zur Erfassung des Anliegens der Hände am Lenkrad. Bei der Hands-On- Sensorik kann es sich beispielsweise um eine kapazitive, resistive, piezoelektrische oder beliebige andere Art von Sensorik handeln, die beispielsweise im Lenkradkranz integriert ist. Die Hands-On- Detektionseinrichtung umfasst eine mit der Sensorik gekoppelte Auswerte- Einheit zur Angabe eines vorliegenden Hand-Anlage-Zustands aus einer Mehrzahl von von der Einrichtung unterscheidbaren Hand-Anlage-Zuständen bezüglich des Anliegens der Hände am Lenkrad. Die Mehrzahl der unterscheidbaren Hand-Anlage-Zustände umfassen beispielsweise zumindest die folgenden unterscheidbaren Zustände: - ein Anliegen lediglich einer einzigen Hand am Lenkrad;

- ein Anliegen beider Hände am Lenkrad;

- kein Anliegen der Hände am Lenkrad (d. h. keine Hand liegt am Lenkrad an). Die Hands-On-Detektionseinrichtung ist also in der Lage, zwischen einer aufliegenden Hand und zwei aufliegenden Händen zu unterscheiden. Es kann sogar vorgesehen sein, dass für den Zustand, dass lediglich eine einzige Hand am Lenkrad anliegt, angegeben werden kann, ob die linke oder die rechte Hand am Lenkrad anliegt. Beispielsweise sind ein erster Teilsensor zur Erfassung des Anliegens der linken Hand am Lenkrad und ein von dem ersten Teilsensor getrennter zweiter Teilsensor zur Erfassung des Anliegens der rechten Hand am

Lenkrad vorhanden. Der erste Teilsensor ist dabei vorzugsweise in der linken Hälfte des Lenkradkranzes integriert, wohingegen der zweite Teilsensor in der rechten Hälfe des Lenkradkranzes integriert ist.

Die Teilsensoren sind vorzugsweise vom gleichen Sensortyp, beispielsweise kapazitiv oder resistiv. In der Auswerte-Einheit werden beispielsweise ein den ersten Teilsensor betreffendes erstes Messsignal und ein den zweiten Teilsensor betreffendes zweites Messsignal einzeln ausgewertet und anhand der beiden Messsignale wird entschieden, ob lediglich eine einzige Hand am Lenkrad anliegt oder beide Hände am Lenkrad anliegen. Im Fall von kapazitiven Teilsensoren sind beispielsweise zwei nicht elektrisch verbundene getrennte Sensormatten im Lenkradkranz in der linken bzw. rechten Lenkradhälfte integriert, wobei in der Auswerte-Einheit ein für die Kapazität der ersten Sensormatte charakteristisches Signal und ein für die Kapazität der zweites Sensormatte charakteristisches Signal zur Erkennung des Hand-Anlage-Zustands ausgewertet werden.

Jeder Teilsensor kann weitere an verschiedenen Orten des Lenkradkranzes angeordnete Subsensoren umfassen, so dass beispielsweise die Lage der jeweiligen Hand am Lenkradkranz bestimmt werden kann.

Bei einer alternativen Ausführungsform werden ein im Lenkrad integrierter erster Sensor, z. B. ein kapazitiver Sensor, und eine Kamera verwendet. Beispielsweise handelt es sich um eine im Fahrercockpit aus Sicht des Fahrers hinter dem Lenkrad angeordnete Kamera (beispielsweise im Bereich der Instrumentenkombination angeordnet), die auf den Fahrer gerichtet ist. Anhand eines Signals des ersten Sensors wird festgestellt, ob mindestens eine Hand am Lenkrad anliegt. Dies kann auf konventionelle Weise erfolgen. Anhand eines Videosignals der Kamera wird entschieden, ob - im Fall des Erkennens des Anliegens zumindest einer Hand am Lenkrad mittels des ersten Sensors - eine einzige Hand oder zwei Hände am Lenkrad anliegen.

Als Indiz für einen gewollten Lenkradeingriff könnte alternativ oder zusätzlich auch ausgewertet werden (sofern eine entsprechende Sensorik hierfür vorgesehen ist), ob der Kontakt des Lenkrads auf der Vorder- und Rückseite des Lenkradkranzes erfolgt.

Das Fahrsystem ist vorzugsweise eingerichtet festzustellen, dass ein vom Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment größer oder größer gleich einem definierten Schwellmoment (d. h. einem Schwellwert für das Lenkmoment) ist, und in Abhängigkeit hiervon, insbesondere in Reaktion hierauf, die Querführung zu deaktivieren.

Um das zum Deaktivieren der automatisierten Querführung nötige

Lenkmoment im Fall eines vom Fahrer gewollten Lenkeingriffs zu verringern, bewirkt das Fahrsystem, dass das Schwellmoment vom Betrag her im Fall des Feststellens des Vorliegens des zumindest einen Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff (im Vergleich zu ohne Vorliegen des zumindest einen Indizes für einen gewollten Lenkeingriff) reduziert ist, insbesondere in Reaktion auf das Feststellen des Vorliegens des zumindest einen Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff reduziert wird.

Die Deaktivierung der automatisierten Querführung könnte auch durch Überwachung einer anderen mit der Stärke des Lenkeingriffs

zusammenhängenden Größe ausgelöst werden. Beispielsweise kann eine Abweichungsgröße ermittelt werden, die für eine vom Fahrer durch den Lenkeingriff bewirkte Abweichung gegenüber einer Fahrzeugführung ohne Lenkeingriff charakteristisch ist. Beispielsweise erfolgt ein Trajektorienvergleich zwischen der vom Fahrer ausgelösten Fahrt-Trajektorie gegenüber der vom Fahrsystem geplanten Fahrtrajektorie, wobei als Abweichungsgröße der Querversatz der vom Fahrer ausgelösten Fahrt-Trajektorie gegenüber der vom Fahrsystem geplanten Fahrtrajektorie bestimmt wird. Alternativ könnte als

Abweichungsgröße auch ein Differenzlenkwinkel zwischen dem seitens des Fahrers vorgegebenen Lenkwinkels gegenüber dem von der automatisierten Querführung geplanten Lenkwinkels verwendet werden.

Wenn festgestellt wird, dass die Abweichungsgröße vom Betrag her größer oder größer als eine erste Abweichungsschwelle ist, wird in Reaktion hierauf die automatisierte Querführung deaktiviert.

Das Fahrsystem bewirkt, dass die erste Abweichungsschwelle vom Betrag her im Fall des Feststellens des Vorliegens des zumindest eines Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff (im Vergleich zu ohne Vorliegen des zumindest einen Indizes für einen gewollten Lenkeingriff) reduziert ist, insbesondere in Reaktion auf das Feststellen des Vorliegens des zumindest einen Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff reduziert wird. Statt des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments oder der vorstehend beschriebenen Abweichungsgröße könnte auch eine beliebige andere mit dem fahrerseitigen Lenkeingriff zusammenhängende Größe verwendet werden, die mit einem Schwellwert verglichen wird und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnis die automatisierte Querführung deaktiviert wird. Der Schwellwert hängt dann davon ab, ob es sich um einen gewollten

Lenkeingriff handelt oder nicht. Ein zweiter Aspekt der Anmeldung betrifft die Aktivierung der automatisierten Querführung ausgehend von einem Fahrzustand mit deaktivierter

Querführung. Die nachstehend beschriebene technische Lehre zur

Aktivierung der automatisierten Querführung gemäß dem zweiten Aspekt der Anmeldung kann zusätzlich in dem Fahrsystem gemäß dem ersten Aspekt der Anmeldung vorgesehen werden. Es ist aber auch denkbar, dass die nachstehend beschriebene technische Lehre betreffend die Aktivierung der automatisierten Querführung gemäß dem zweiten Aspekt der Anmeldung unabhängig von dem ersten Aspekt der Anmeldung in einem beliebigen Fahrsystem mit zumindest automatisierter Querführung realisiert wird.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine virtuelle

Fahrzeugführung für eine automatisierte Querführung ermittelt,

beispielsweise ein geplante Ziel-Fahrtrajektorie für die automatisierte

Querführung und ggf. Längsführung. Die Fahrzeugführung ist deswegen virtuell, da das Fahrzeug sich zunächst noch im Zustand mit manuellen Querführung befindet und diese ermittelte virtuelle Fahrzeugführung nicht für die Querführung verwendet wird. Es wird eine Abweichungsgröße ermittelt, die für eine Abweichung der manuellen Fahrzeugführung gegenüber einer virtueller Fahrzeugführung bei automatisierter Querführung charakteristisch ist, beispielsweise der

Querversatz der aktuell vom Fahrer gefahrenen Fahr-Trajektorie zu der vom Fahrsystem geplanten Fahr-Trajektorie.

Wenn festgestellt wird, dass die Abweichungsgröße vom Betrag kleiner oder kleiner gleich einer zweiten Abweichungsschwelle ist, wird die automatisierte Querführung (wieder) aktiviert. Hierdurch kann die Querführung auf für den Fahrer sehr komfortable Weise automatisch aktiviert werden, ohne dass der Fahrer hierzu eine dedizierte Bedienhandlung zur Aktivierung durchführen muss, beispielsweise eine Bedientaste zur Aktivierung betätigten muss.

Vorzugsweise wird die automatisierte Querführung nicht sofort dann aktiviert, wenn die Abweichung vom Betrag her kleiner oder kleiner gleich der zweiten Abweichungsschwelle ist. Stattdessen wird die automatisierte Querführung vorzugsweise erst dann (wieder) aktiviert, sofern festgestellt wurde, dass für eine gegebene Mindestzeitdauer die Abweichung vom Betrag her kleiner oder kleiner gleich der zweiten Abweichungsschwelle ist.

Ein dritter Aspekt der Anmeldung betrifft auch die Aktivierung der

automatisierten Querführung ausgehend von einem Fahrzustand mit deaktivierter Querführung. Die nachstehend beschriebene technische Lehre zur Aktivierung der automatisierten Querführung kann zusätzlich in dem Fahrsystem gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Anmeldung vorgesehen werden. Es ist aber auch denkbar, dass die nachstehend beschriebene technische Lehre betreffend die Aktivierung der

automatisierten Querführung gemäß dem dritten Aspekt der Anmeldung unabhängig von dem ersten und zweiten Aspekt der Anmeldung in einem beliebigen Fahrsystem mit zumindest automatisierter Querführung realisiert wird.

Gemäß dem dritten Aspekt der Anmeldung wird in einem Fahrzustand mit deaktivierter automatisierter Querführung festgestellt, dass kein fahrerseitiger Lenkradkontakt mehr vorliegt. Dies kann mittels einer Hands-On-Sensorik festgestellt werden. In Abhängigkeit hiervon wird die automatisierte

Querführung aktiviert. Vorzugsweise wird in dem Fahrzustand mit

deaktivierter automatisierter Querführung eine virtuelle Fahrzeugführung bei automatisierter Querführung ermittelt, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde. Ferner wird eine Abweichungsgröße ermittelt, die für eine

Abweichung der manuellen Fahrzeugführung gegenüber der virtuellen Fahrzeugführung bei automatisierter Querführung charakteristisch ist, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde. Im Fall des Feststellens, dass kein fahrerseitiger Lenkradkontakt mehr vorliegt, wird die automatisierte

Querführung (wieder) aktiviert, sofern die Abweichung vom Betrag kleiner oder kleiner gleich einer dritten Abweichungsschwelle ist.

Ein vierter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Deaktivieren einer

automatisierten Querführung eines Fahrsystems zum automatisierten Fahren für ein Kraftfahrzeug mit Lenkrad, mit den Schritten:

- Feststellen des Vorliegens zumindest eines Indizes, dass ein

aktueller oder bevorstehender manueller Lenkeingriff nicht versehentlich erfolgt, sondern vom Fahrer gewollt ist;

- ausgehend von einem Fahrzustand mit aktivierter Querführung, Deaktivieren der automatisierten Querführung in Reaktion auf einen manuellen Lenkeingriff, wobei zum Deaktivieren der Querführung im Rahmen des manuellen Lenkeingriffs ein gegen die aktivierte Querführung arbeitendes nötiges Lenkmoment fahrerseitig aufzubringen ist, und das zum Deaktivieren der Querführung nötige Lenkmoment bei Feststellen des Vorliegens des zumindest einen Indizes für den vom Fahrer gewollten Lenkeingriff vom Betrag her geringer ist als ohne Vorliegen des zumindest einen Indizes für einen gewollten Lenkeingriff. Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Fahrsystem nach dem ersten Aspekt der Anmeldung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem vierten Aspekt der Anmeldung.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach dem vierten Aspekt der Anmeldung kann optional zusätzlich auch das Aktivieren der automatisierten Querführung betreffen und hierzu um Merkmale des zweiten und/oder dritten Aspekts der Anmeldung erweitert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:

Fig. 1 a einen beispielhaften Verlauf des vom Fahrer aufzubringenden

Lenkmoments bei Zunahme des fahrerseitigen Lenkeingriffs bei einem konventionellen Fahrersystem;

Fig. 1 b einen beispielhaften Verlauf des vom Fahrer aufzubringenden

Lenkmoments bei Zunahme des fahrerseitigen Lenkeingriffs bei einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrsystems im Fall der Feststellung eines gewollten Lenkeingriffs;

Fig. 1 c einen beispielhaften Verlauf des vom Fahrer aufzubringenden

Lenkmoments bei Zunahme des fahrerseitigen Lenkeingriffs bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrsystems im Fall der Feststellung eines gewollten Lenkeingriffs;

Fig. 2 eine beispielhafte Hands-On-Detektionseinrichtung; Fig. 3a einen beispielhaften Verlauf eines fahrerseitigen Lenkeingriffs über dem Weg s;

Fig. 3b einen beispielhaften Zusammenhang zwischen Schwellwert

ML,S für das Lenkmoment ML und zugeordnetem Toleranzband; und Fig. 3c einen beispielhaften Verlauf eines fahrerseitigen Lenkeingriffs über dem Weg s beim Aktivieren der automatisierten

Querführung.

Fig. 1 zeigt den betragsmäßigen Verlauf des vom Fahrer aufzubringenden Lenkmoments ML bei Zunahme des fahrerseitigen Lenkeingriffs für ein konventionelles Fahrersystem. Auf der Y-Achse des Diagramms ist das vom Fahrer aufzubringende Lenkmoment ML betragsmäßig dargestellt, während die X-Achse des Diagramms für die Stärke des Lenkeingriffs charakteristisch ist und beispielsweise der Abweichung in Querrichtung von der vom

Fahrsystem geplanten Trajektorie beschreibt.

Die Kurve TAF (hier aus Gründen der Vereinfachung als Gerade dargestellt) beschreibt eine vom Fahrzeug geplante Trajektorie zum automatisierten Fahren, auf der die automatisierte Querführung und - sofern vorhanden - auch die automatisierte Längsführung basiert.

Zur besseren Verständlichkeit sind in Fig. 1 a ein Mittelstreifen 12 (oder eine Fahrspurmarkierung) der befahrenden Fahrbahn 13 sowie ein rechter Fahrbahnrand 14 dargestellt.

Wie in Fig. 1a dargestellt, nimmt mit betragsmäßig zunehmendem

Lenkeingriff links und rechts von der geplanten Trajektorie TAF der Betrag des vom Fahrer aufzubringenden Lenkmoments ML ZU. Dieses Lenkmoment ML des Fahrers arbeitet gegen die automatisierte Querführung, die mittels eines Gegenlenkmoments versucht, die durch den Lenkeingriff resultierende Abweichung von der geplanten Trajektorie TAF auszuregeln. Die automatisierte Querführung wird abgeworfen, d. h. deaktiviert, wenn das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment (welches systemseitig ermittelt wird) betragsmäßig den Schwellwert ML,S überschreitet (bei einer alternativen Ausgestaltung: wenn das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment

betragsmäßig den Schwellwert ML,S erreicht). Wie aus Fig. 1 a ersichtlich ist, ist der Wert des Schwellmoments ML,S vom Betrag her relativ hoch. Der steile Verlauf des Lenkmoments ML und der hohe Schwellmomentwert ML,S

verhindern eine versehentliche Überlenkung und halten das Fahrzeug auf der geplanten Trajektorie TAF für das automatisierte Fahren. Jedoch ist es für den Fahrer mühsam, das vom Betrag her hohe Schwellmoment ML.S zum Deaktivieren der Querführung zu überschreiten

Der in Fig. 1 a dargestellte Bereich TBi auf der X-Achse, in dem keine

Deaktivierung der Querführung erfolgt und welcher dem X-Achsenbereich zwischen den beiden Y-Werten ML, s entspricht, wird nachfolgend als

Toleranzband bezeichnet. Bei Verlassen des Toleranzbandes (hier:

Toleranzband TBi) erfolgt ein Abwurf der automatisierten Querführung.

Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrsystems kann zwischen einem Kontakt des Lenkrads mit zwei Händen und lediglich einer Hand unterscheiden. Ein Kontakt mit zwei Händen wird (im Unterschied zu einem Kontakt mit nur einer einzigen Hand) als Indiz dafür gewertet, dass der bereits stattfindende oder unmittelbar bevorstehende Lenkeingriff vom Fahrer gewollt ist. Hierzu umfasst das Fahrsystem beispielsweise die in Fig. 2 schematisch dargestellte Hands-On-Detektionsvorrichtung für ein Lenkrad 1. Hierbei ist zumindest die Sensorik im Lenkradkranz integriert; die

Auswertung kann innerhalb oder außerhalb des Lenkrads 1 erfolgen.

Die Hands-On-Detektionseinrichtung umfasst einen ersten Teilsensor 2a, der in der linken Hälfte des Lenkradkranzes integriert ist, und einen zweiten Teilsensor 2b, der in der rechten Hälfe des Lenkradkranzes integriert ist. Bei den Teilsensoren 2a und 2b handelt es sich beispielsweise um zwei kapazitive Sensormatten. Der erste Teilsensor 2a ist mit einer ersten Teil-Auswerte-Einheit 3a elektrisch verbunden, die eingerichtet ist festzustellen, ob der Fahrer mit der linken Hand das Lenkrad im Sensorbereich des Teilsensors 2a berührt, beispielsweise durch Messen einer für die Kapazität charakteristischen Größe, die bei Berühren des von dem jeweiligen Teilsensor überwachten Lenkradbereichs einer Veränderung unterworfen ist. Der zweite Teilsensor 2b ist mit einer zweiten Teil-Auswerte-Einheit 3b elektrisch verbunden, die eingerichtet ist festzustellen, ob der Fahrer mit der rechten Hand das

Lenkrad 1 im Sensorbereich des Teilsensors 2b berührt, beispielsweise durch Messen eine für die Kapazität charakteristischen Größe.

Anhand der vorzugsweise digitalen Auswerte-Signale der beiden Teil- Auswerte-Einheiten 3a, 3b, die jeweils angeben, ob mittels des jeweiligen Teilsensors 2a, 2b ein Berühren mit der linken bzw. rechten Hand feststellt wurde, kann in der Auswerte-Einheit 4 ermittelt werden, ob

- lediglich eine einzige Hand am Lenkrad 1 anliegt (Hand-Anlage- Zustand 1 H),

- beide Hände am Lenkrad 1 anliegen, d. h. ein Kontakt auf beiden

Seiten des Lenkradkranzes stattfindet, (Hand-Anlage-Zustand 2H) oder

- keine Hand am Lenkrad 1 anliegt (Hand-Anlage-Zustand 0H). Das digitale Ausgangssignal 5 der Auswerte-Einheit 4 gibt an, welcher der Hand-Anlage-Zustände 2H, 1 H, 0H vorliegt, und wird vom Fahrsystem ausgewertet.

Wenn ein Kontakt des Lenkrads mit zwei Händen (Zustand 2H) erkannt wird, wird in Reaktion hierauf der Schwellwert ML,S gegenüber dem in Fig. 1 a dargestellten Wert reduziert. Wenn lediglich ein Kontakt mit einer einzigen Hand (Zustand 1 H) erkannt wird, entspricht der Schwellwert ML,S dem in Fig. 1 a dargestellten hohen Wert.

Der reduzierte Schwellwert ML,S ist in Fig. 1 b dargestellt. Bis auf die Reduktion des Schwellwerts ML,S bleibt in Fig. 1 b der Verlauf des Lenkmoment ML über dem Lenkeingriff in X-Richtung unverändert, d. h. die Steifigkeit / Übersteuerbarkeit des Lenkung bei zunehmendem Lenkeingriff verhält sich wie in Fig. 1 a, jedoch wird bereits bei einem vom Betrag her geringeren Wert ML,S für das Lenkmoment ML die Querführung deaktiviert. Die die Steifigkeit / Übersteuerbarkeit der Lenkung beeinflussenden Parameter der Regelungsstruktur der automatisierten Querführung bleiben vorzugsweise unverändert (ohne Berücksichtigung des Schwellwerts ML,S).

Wenn also der Fahrer mit beiden Händen ans Lenkrad 1 greift (zunächst noch ohne Absicht zu überlenken) und das zu überwindende Gegenmoment abgesenkt wird, bleibt das Lenkgefühl hinsichtlich der Steifigkeit / Übersteuerbarkeit der Lenkung erhalten. Der Fahrer muss aber im Vergleich zu Fig. 1 a ein geringes Lenkmoment aufbringen (d. h. gegen ein geringes Gegenmoment arbeiten), um die automatisierte Querführung zu deaktivieren.

Wie aus Fig. 1 b ersichtlich, ist das Toleranzband TB2, das den Bereich des noch tolerierten Lenkeingriffs ohne Abwurf der Querführung beschreibt, gegenüber dem Toleranzband TB1 aus Fig. 1 a verringert. In Fig. 1 c ist eine zu Fig. 1 b alternative Ausgestaltung zur Reduktion des Schwellwerts ML.S bei Kontakt des Lenkrads mit zwei Händen (Zustand 2H) dargestellt. Hier wird sowohl gegenüber Fig. 1 a der Schwellwert ML,S reduziert, jedoch zusätzlich auch der Betrag der Steigung der Lenkmomentkurve reduziert, d. h. die Steifigkeit / Übersteuerbarkeit der Lenkung wird gegenüber Fig. 1 a reduziert. Hierzu werden vorzugsweise ein oder mehrere die Steifigkeit / Übersteuerbarkeit der Lenkung beeinflussende Parameter der Regelungsstruktur der automatisierten Querführung verändert. Ansätze zur Einstellung der Steifigkeit / Übersteuerbarkeit bei einer Querführungsregelungsstruktur sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2014 208 785 A1 beschrieben. Im Unterschied zu Fig. 1 b ist der nötige Lenkeingriff (z. B. die nötige Querabweichung von der geplanten Fahrtrajektorie TAF) zum Abwurf der Querführung durch die Absenkung des Betrags der Steigung deutlich größer, das zum Abwurf der automatisierten Querführung nötige Lenkmoment ML aber etwas geringer. Durch Anpassung der Steifigkeit der Lenkung kann bei Reduktion des Werts ML,S (in Reaktion auf die Feststellung eines beidhändigen Lenkradkontakts) ein Toleranzband TB20 erhalten werden, welches im Wesentlichen dem Toleranzband TB1 ohne Reduktion des Werts ML,S (bei einem einhändigen Lenkradkontakt) in Fig. 1 a entspricht. Da in Fig. 1 c die Flanken des Lenkmoments ML flacher gegenüber dem Verlauf in Fig.1 a und Fig. 1 b ansteigen, ist es denkbar, dass das Fahrzeug nicht mehr so präzise in der Spur gehalten wird. Außerdem ist bei dem Verlauf in Fig. 1 c gegenüber Fig. 1 b nachteilig, dass bei einem zunächst einhändigen Lenkeingriff und anschließenden Wechsel von einem einhändigen Lenkradkontakt zu einem zweihändigen Lenkradkontakt das Gegenmoment sprunghaft abfällt.

In Fig. 3a und 3b ist die Veränderung des Schwellwerts ML,S und die Veränderung des Toleranzbands entlang einer vom Fahrzeug geplanten Fahr- Trajektorie TAF zum automatisierten Fahren unter Berücksichtigung des von der Hands-On-Detektionseinrichtung ermittelten Hand-Anlage-Zustands dargestellt.

In Fig. 3a beschreibt die Y-Achse einen fahrerseitigen Lenkeingriff über dem Weg s der Fahr-Trajektorie TAF, hier als Abweichung D (s) zwischen der vom Fahrer ausgelösten Fahr-T rajektorie T M (S) gegenüber der Fahr-T rajektorie TAF (s) des automatisierten Fahrens. In Fig. 3b entspricht die X-Achse dem fahrerseitigen Lenkeingriff (hier als Abweichung D gegenüber der Fahrtrajektorie), während die Y-Achse den Verlauf des Lenkmoments ML darstellt.

Ausgehend von einem Fahrzustand mit automatisierte Querführung und vorzugsweise auch automatisierter Längsführung (beispielsweise beim hochautomatisierten Fahren auf einer Autobahn) erfolgt ab dem Wegpunkt si der Fahr-Trajektorie TAF fahrerseitig ein versehentlicher Lenkimpuls mit nur einem Kontakt am Lenkrad (Zustand 1 H). Der Schwellwert ML,S ist nicht reduziert und entspricht den in Fig. 3b dargestellten, mit Pfeilen markierten Y- Werten, die das Toleranzband TBi begrenzen.

Die durch den Lenkimpuls bewirkte Abweichung D (s) der vom Fahrer ausgelösten Fahr-T rajektorie T M (S) gegenüber der Fahr-T rajektorie TAF (S) des automatisierten Fahrens bleibt innerhalb des Toleranzbands TBi. Dies bedeutet, dass der dem Toleranzband TBi zugeordnete hohe Schwellwert ML,S betragsmäßig nicht überschritten wird, so dass die Querführung nicht deaktiviert wird. Wenn das Toleranzband TBi verlassen würde, würde auch der dem Toleranzband TBi zugeordnete Schwellwert ML,S betragsmäßig überschritten, so dass die automatisierte Querführung abgeworfen würde.

Am Wegpunkt S2 wird ein beidhändiger Kontakt des Lenkrads festgestellt (Zustand 2H). In Reaktion hierauf wird der Schwellwert ML,S zum Überlenken auf den Wert reduziert, der in Fig. 3b das Toleranzband TB2 begrenzt. Da der Schwellwert ML,S geringer ist, ist nach dem Wegpunkt S2 auch das verwendete Toleranzband TB2 kleiner als das Toleranzband TBi. Statt der Detektion eines beidhändigen Lenkkontakts wäre es auch denkbar, die Schwelle ML,S und das Toleranzband zu verkleinern, wenn ein Umgreifen des Lenkrads (Kontakt auf der Vorder- und Rückseite des Lenkradkranzes) über eine entsprechende Lenkradsensorik festgestellt wird (nicht in Fig. 2 dargestellt). Das Berühren des Lenkrads mit beiden Händen bewirkt noch keinen Abwurf der automatisierten Querführung. Ab dem Wegpunkt S3 erfolgt ein absichtlicher Lenkeingriff des Fahrers. Am Wegpunkt s ₄ ist der Lenkeingriff so groß, dass die Abweichung D (s) gegenüber der Fahr-Trajektorie TAF des automatisierten Fahrens das Toleranzband TB2 verlässt und damit das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment ML den dann gültigen Schwellwert ML,S vom Betrag her überschreitet. In Reaktion auf das betragsmäßige Überschreiten des Schwellwerts ML,S wird die automatisierte Querführung abgeworfen.

Statt das Lenkmoment ML ZU überwachen und in Reaktion auf das Überschreiten des Schwellwerts ML,S die Querführung zu deaktivieren, wäre es auch denkbar, den Lenkeingriff in Form der Abweichung D (s) gegenüber der Fahr-Trajektorie TAF ZU bestimmen und zu überwachen, und in Reaktion auf das Verlassen des Toleranzbandes TB2 die Querführung abzuwerfen.

Für ein späteres Wiederaufsetzen der Querführung wird nachfolgend der Lenkeingriff in Form der Abweichung D (s) gegenüber der (virtuellen) Fahr- Trajektorie TAF überwacht und mit den Grenzen des Toleranzbands verglichen. Mit Deaktivierung der Querführung wird das Toleranzband auf das breitere Toleranzband TB3 erhöht. Das Toleranzband TB3 dient zum Wiederaufsetzen der Querführung bei am Lenkrad anliegenden Händen (eine einzige Hand oder beide Hände). Die Querführung wird wieder aktiviert, wenn die Abweichung D (s) gegenüber der (virtuellen) Fahr-Trajektorie TAF für eine Mindestzeitdauer Tmin,2 in dem Toleranzbands TB3 liegt. Im Beispiel von Fig. 3a erfolgt dies nicht. Am Wegpunkt ss wird festgestellt, dass keine Hand mehr am Lenkrad liegt (Zustand HO). Wenn dies der Fall ist, wird zum Aktivieren der Querführung im Vergleich zu der Situation mit einem oder zwei anliegenden Händen das Toleranzband TB ₄ deutlich erhöht. Sofern die Abweichung D (s) gegenüber der Fahr-Trajektorie TAF im Toleranzband TB ₄ liegt (vorzugsweise für eine bestimmte Mindestzeitdauer Tmin.i), wird die Querführung aktiviert und das Fahrzeug wird auf die geplante Trajektorie TAF des automatisierten Fahrens eingeschwenkt. Die Mindestzeitdauer Tmin.i muss nicht konstant sein, sondern kann beispielsweise von der Fahrwinkel gegenüber der geplanten Fahrzeugtrajektorie TAF des automatisierten Fahrens abhängig sein; mit Zunahme des Betrags des Fahrwinkels gegenüber der geplanten Trajektorie TAF nimmt vorzugsweise die Mindestzeitdauer Tmin.i ab. Wenn das Fahrzeug beispielsweise auf Kollisionskurs mit der Leitplanke ist und die der Fahrwinkel gegenüber der geplanten Trajektorie groß ist, sollte die Mindestzeitdauer Tmin.i eher gering sein. Wenn das Fahrzeug eher parallel zur berechneten Trajektorie TAF fährt und damit der Fahrwinkel gegenüber der geplanten Trajektorie TAF gering ist, kann die Mindestzeitdauer Tmin.i im Vergleich dazu größer sein und das Nichtanliegen der Hände am Lenkrad etwas länger toleriert werden. In Fig. 3c ist das Wiederaufsetzen der Querführung bei Lenkradkontakt (Zustand 1 H oder 2H) dargestellt. Sobald die Abweichung D (s) gegenüber der Fahr-Trajektorie TAF am Wegpunkt S6 wieder in das Toleranzband TB3 fällt, wird geprüft, ob die Abweichung D (s) gegenüber der Fahr-Trajektorie TAF für eine Mindestzeitdauer Tmin,2 im Toleranzband TB3 bleibt. Wenn die Mindestzeitdauer Tmin,2 erreicht wird, wird ab dem Wegpunkt S7 die automatisierte Querführung wieder aktiviert. Auch hier muss die Mindestzeitdauer Tmin,2 nicht zwingend konstant sein, sondern kann von dem von der Fahrwinkel gegenüber der geplanten Fahrzeugtrajektorie TAF des automatisierten Fahrens abhängig sein, wie dies vorstehend in Bezug auf die Mindestzeitdauer Tmin.i beschrieben wurde.

Die Toleranzbänder TB3 und TB ₄ zum Wiederaufsetzen der automatisierten Querführung können fahrsituationsabhängig definiert werden. Nach einem Spurwechsel auf einer mehrspurigen Straße kann es z. B. sinnvoll sein, ein größeres Toleranzband für das Wiederaufsetzen der Querführung zu definieren, da man davon ausgehen kann, dass die Motivation für das fahrerseitige Übersteuern der automatisiertem Querführung nicht ein schlechtes Spurhalten der automatisierten Querführung war, sondern der vom Fahrer gewünschte Spurwechsel war.