Titel

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Recheneinheit zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Aus dem Dokument DE 10 2012 112 802 Al ist eine Umschaltung von einem automatischen Fährbetrieb in einen manuellen Fährbetrieb in Abhängigkeit der aktuellen Umfeldsituation bekannt. Bevor der Fahrer hierbei die manuelle Steuerung wieder übernehmen muss, wird ein Warnsignal erzeugt. Der

Zeitabstand zwischen Warnsignal und benötigtem Fahrereingriff wird hierbei in Abhängigkeit der erfassten Fahreraufmerksamkeit eingestellt.

Bei der Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs besteht jedoch besonders im Falle erhöhter Müdigkeit des Fahrers das Risiko, dass der Fahrer aktuell überhaupt nicht in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern. In diesem beispielhaften Fall kann die Umschaltung so zu einem Unfall führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches sicherstellt, dass der Fahrer bei einer Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb überhaupt aktuell in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern.

Offenbarung der Erfindung

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren gemäß des unabhängigen

Anspruchs 1 vorgeschlagen. Außerdem werden eine Recheneinheit zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Recheneinheit vorgeschlagen.

In einem ersten Schritt des Verfahrens zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs wird zunächst in dem automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb erfasst. Dieses Signal kann beispielsweise auf einen Wunsch des Fahrers zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb hindeuten. Das Signal zur Umschaltung kann in diesem Zusammenhang beispielsweise als Lenkeingriff, Pedalbetätigung oder als Betätigung eines sonstigen im Fahrzeug angeordneten Schalters ausgebildet sein. Alternativ kann das Signal auch auf ein automatisch erzeugtes Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb hindeuten. Wird ein solches Signal erfasst, so wird im folgenden Verfahrensschritt der manuelle Fährbetrieb des Fahrzeugs eingeleitet. Im nun folgenden manuellen Fährbetrieb wird fortlaufend eine optimale Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. Die optimale Trajektorie kennzeichnet beispielsweise den optimalen Bewegungspfad des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Umfeldsituation, wie auch der aktuell erfassten Betriebsgrößen des Fahrzeugs. Beispiele für die Betriebsgrößen des Fahrzeugs sind die aktuelle Geschwindigkeit und/oder die aktuelle Beschleunigung und/oder die aktuelle Drehrate und/oder der aktuelle Lenkwinkel des Fahrzeugs.

Außerdem wird im manuellen Fährbetrieb fortlaufend eine manuell befahrene Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. Diese manuell befahrene Trajektorie kennzeichnet beispielsweise den aktuellen Bewegungspfad des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der aktuell erfassten Betriebsgrößen des Fahrzeugs. Im folgenden Verfahrensschritt wird dann die ermittelte, manuell befahrene

Trajektorie mit der ermittelten, optimalen Trajektorie fortlaufend verglichen und hierbei geprüft, ob eine Abweichung zwischen den beiden Trajektorien ermittelt werden kann. Es wird entsprechend im manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs ein Beobachtungsstatus eingeleitet, welche den Fahrer während der manuellen Steuerung beobachtet. In Abhängigkeit der ermittelten Abweichung wird in einem letzten Verfahrensschritt wieder in den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet oder der Beobachtungsstatus beendet, indem das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie im manuellen Fährbetrieb beendet wird. Vorzugsweise wird weiterhin ein Umfeld des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs erfasst. Daraufhin wird in Abhängigkeit des erfassten Umfelds des Fahrzeugs fortlaufend ein Sicherheitsbereich der ermittelten optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb ermittelt. Innerhalb dieses Sicherheitsbereich hat die manuell befahrene Trajektorie bevorzugt gewisse Bedingungen zu erfüllen, damit es zu keiner sicherheitskritischen Situation kommt. So umfasst der

Sicherheitsbereich beispielsweise in der Vogelperspektive einen rechten und linken Sicherheitsbereich, der durch die manuell befahrene Trajektorie nicht überschritten werden darf. Auch dürfen beispielsweise definierte Obergrenzen und Untergrenzen für die Geschwindigkeit und/oder für die Beschleunigung und/oder für die Drehrate und/oder für den Lenkwinkel durch die manuell befahrene Trajektorie nicht überschritten bzw. unterschritten werden. Bei dem Sicherheitsbereich kann es sich vorzugsweise um einen Bewegungsschlauch oder Fahrschlauch des Fahrzeugs handeln, welcher die ermittelte, optimale Trajektorie umgibt. Der Bewegungsschlauch begrenzt hierbei die optimale Trajektorie mit beispielsweise einem rechten und linken Sicherheitsbereich und auch beispielsweise mit einem vorderen und hinteren Sicherheitsbereich von allen Seiten. Der Sicherheitsbereich des Fahrzeugs wird folgend mit der ermittelten, manuell befahrenen Trajektorie verglichen. Wird hierbei eine

Überschreitung des Sicherheitsbereichs festgestellt, so wird in den

automatischen Fährbetrieb umgeschaltet und das Fahrzeug wieder automatisch in den Sicherheitsbereich gesteuert. Beispielsweise kann somit in

Zusammenhang mit dem Bewegungsschlauch und dem dort vorhandenen vorderen und hinteren Sicherheitsbereich ein plötzliches, unbegründetes

Abbremsen des Fahrzeugs verhindert werden. Wird jedoch keine Überschreitung des Sicherheitsbereichs durch die ermittelte manuell befahrene Trajektorie festgestellt, werden das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen

Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie im manuellen Fährbetrieb beendet. Vorzugsweise wird der Sicherheitsbereich in Abhängigkeit weiterer Verkehrsteilnehmer ermittelt. Wird beispielsweise ein

entgegenkommendes Fahrzeug erkannt, so kann im Zusammenhang mit dem Bewegungsschlauch des Fahrzeugs und dem dort vorhandenen linken und rechten Sicherheitsbereich, der linke Sicherheitsbereich enger gefasst werden, sodass das Fahrzeug im manuellen Fährbetrieb nicht droht, auf die

Gegenfahrbahn zu geraten. Der linke oder rechte Sicherheitsbereich kann alternativ oder zusätzlich auch in Abhängigkeit eines erfassten Fahrbahnrands ermittelt werden, sodass das Fahrzeug im manuellen Fährbetrieb nicht droht, von der Fahrbahn abzukommen.

Bevorzugt werden das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs in dem manuellen Fährbetrieb beendet, falls die ermittelte Abweichung unterhalb eines definierten Schwellenwerts verbleibt. Somit wird gewährleistet, dass die

Beobachtung der Fähigkeit des Fahrers zum manuellen Steuern des Fahrers beendet wird, falls festgestellt wird, dass der Fahrer derart gesteuert hat, dass die festgestellte Abweichung unterhalb eines definierten Schwellenwerts verbleibt. Andersherum wird ebenfalls gewährleistet, dass wieder auf den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet wird, falls festgestellt wird, dass der Fahrer derart fehlerhaft steuert, dass der definierte Schwellenwert durch die ermittelte Abweichung überschritten wird. Vorzugsweise werden weiterhin das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie beendet, falls die ermittelte Abweichung zusätzlich für eine definierte Zeitdauer unterhalb des definierten Schwellenwerts verbleibt. Somit wird gewährleistet, dass die Beobachtung der Fähigkeit des Fahrers zum manuellen Steuern des Fahrers beendet wird, falls festgestellt wird, dass der Fahrer für eine gewisse Zeit das Fahrzeug derart gesteuert hat, dass die festgestellte Abweichung unterhalb eines definierten Schwellenwerts verbleibt. Andersherum wird ebenfalls gewährleistet, dass wieder auf den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet wird, falls festgestellt wird, dass der Fahrer derart fehlerhaft steuert, dass innerhalb der definierten Zeitdauer der definierte Schwellenwert durch die ermittelte Abweichung überschritten wird. Vorzugsweise werden der definierte Schwellenwert und/oder die definierte Zeitdauer in Abhängigkeit des fortlaufenden Ermittelns einer Fahrsituation des Fahrzeugs angepasst. Die Fahrsituation selbst wird in Abhängigkeit der manuell befahrenen Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. So kann beispielsweise der Fahrer für ein Fahrmanöver, welches eine hohe Fähigkeit der manuellen

Steuerung des Fahrzeugs bedarf, belohnt werden, falls hierbei eine

vergleichsweise kleine Abweichung der manuellen von der optimalen Trajektorie ermittelt wird. Beispiele für ein solches Fahrmanöver sind eine Kurvenfahrt oder eine Fahrt auf einem Waldweg. In diesem Fall kann der definierte Schwellenwert erhöht werden oder die definierte Zeitdauer verringert werden. Bevorzugt werden die definierte Zeitdauer und/oder der definierte Schwellenwert dem Fahrer des Fahrzeugs in dem manuellen Fährbetrieb angezeigt. Somit kann der Fahrer wahrnehmen, wann die Beobachtung seiner Fähigkeit zur manuellen Steuerung des Fahrzeugs beendet wird oder falls ein definierter Schwellenwert angezeigt wird, wie der derzeitige Stand der ermittelten Abweichung gegenüber dem definierten Schwellenwert ist.

Weiterhin vorzugsweise werden die definierte Zeitdauer und/oder der definierte Schwellenwert in Abhängigkeit eines in dem automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs erfassten Zustands des Fahrers angepasst. Der Zustand des Fahrers, welcher beispielsweise den körperlichen Zustand des Fahrers darstellt, wird entsprechend während des automatischen Fährbetriebs beobachtet und bei der Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb berücksichtigt, indem die definierte Zeitdauer und/oder der definierte Schwellenwert abhängig von dem

Fahrerzustand angepasst wird. Ein Beispiel für solch eine Beobachtung des körperlichen Zustands des Fahrers ist die Erfassung des Blutdrucks und/oder der Herzfrequenz des Fahrers während des automatischen Fährbetriebs. Somit kann beispielsweise eine Situation berücksichtigt werden, bei der der Fahrer im automatischen Fährbetrieb schon stark ermüdet ist und seine Fähigkeit zur manuellen Steuerung des Fahrzeugs entsprechend bei der Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb stärker beobachtet werden muss. Der definierte

Schwellenwert würde in diesem Fall beispielsweise verringert und/oder die definierte Zeitdauer verlängert werden.

Vorzugsweise wird der zuvor beschriebene definierte Schwellenwert in einen ersten und einen zweiten definierten Schwellenwert unterteilt. Der erste definierte Schwellenwert ist hierbei kleiner als der zweite definierte Schwellenwert. Der zweite Schwellenwert kann hierbei beispielsweise auch der Größe des definierten Schwellenwerts entsprechen. Die ermittelte Abweichung der manuellen Trajektorie von der optimalen Trajektorie wird hierbei zunächst mit dem ersten definierten Schwellenwert verglichen. Falls hierbei festgestellt wird, dass die Abweichung den ersten definierten Schwellenwert unterschreitet, werden das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb beendet. Der Fahrer hat in diesem Fall seine Fähigkeit zum manuellen Steuern des Fahrzeugs bewiesen. Hierbei kann optional zusätzlich die Bedingung mit berücksichtigt werden, dass das Ermitteln der optimalen und der manuellen Trajektorie nur beendet wird, falls die Abweichung für eine definierte Zeitdauer den ersten definierten Schwellenwert nicht überschreitet. Falls jedoch festgestellt wird, dass die ermittelte Abweichung den definierten ersten

Schwellenwert überschreitet, so wird folgend die ermittelte Abweichung mit dem zweiten definierten Schwellenwert verglichen. Falls hierbei festgestellt wird, dass der zweite definierte Schwellenwert von der ermittelten Abweichung überschritten wird, so wird in den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet. Der Fahrer hat hierbei also nicht gezeigt, dass er derzeit in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern. Falls jedoch festgestellt wird, dass der zweite Schwellenwert nicht durch die ermittelte Abweichung überschritten wird, so wird der Vergleich der ermittelten, manuell befahrenen Trajektorie des Fahrzeugs mit der ermittelten, optimalen Trajektorie wiederholt. Durch die Verwendung des ersten und des zweiten definierten Schwellenwerts wird es entsprechend ermöglicht, die Fähigkeiten des Fahrers zum manuellen Steuern des Fahrzeugs noch besser einzuschätzen und im Verfahren zu berücksichtigen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Recheneinheit, welche dazu ausgebildet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Außerdem ist ein Fahrzeug Teil der Erfindung, welches die erfindungsgemäße Recheneinheit und wenigstens eine Signaleinheit aufweist. Die wenigstens eine Signaleinheit ist in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs zu erzeugen. Die Signaleinheit kann hierbei das Signal beispielsweise bei einer Gefahrensituation automatisch erzeugen. Alternativ ist die Signaleinheit als Eingabeeinheit ausgebildet, welche zur Eingabe eines Signals zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb ausgebildet ist. In diesem Fall kann der Fahrer selbst den Zeitpunkt der

Umschaltung wählen. Vorzugsweise weist das Fahrzeug weiterhin wenigstens einen ersten Sensor auf, welcher zur Erfassung von Umfelddaten des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs ausgebildet ist. Bei dem wenigstens einen Sensor kann es sich beispielsweise um einen Umfeldsensor handeln. Weiterhin vorzugsweise weist das Fahrzeug wenigstens einen zweiten Sensor auf, der zur Erfassung eines Zustands des Fahrers des Fahrzeugs, insbesondere eines erfassten körperlichen Zustands des Fahrers, ausgebildet ist. Das Fahrzeug weist weiterhin eine optionale Kommunikationseinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, Umfelddaten von einem Server oder von anderen Verkehrsteilnehmern zu erfassen.

Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Recheneinheit, welche zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs ausgebildet ist.

Figur 2a zeigt in Form eines Ablaufdiagramms eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs.

Figur 2b zeigt in Form eines Ablaufdiagramms eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs.

Figur 3 zeigt schematisch in der Vogelperspektive ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, welches sich im manuellen Fährbetrieb befindet und dessen manuell befahrene Trajektorie mit der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs verglichen wird.

Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Recheneinheit 70. Die Recheneinheit 70 ist hierbei dazu ausgebildet, in einem automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs von einer Signaleinheit 10 zu empfangen. Zusätzlich ist die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet, den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs einzuleiten, falls ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs von der Signaleinheit 10 empfangen wird. Die Recheneinheit 70 dient außerdem dazu, im manuellen Fährbetrieb des

Fahrzeugs fortlaufend eine optimale Trajektorie des Fahrzeugs, welches sich im manuellen Fährbetrieb befindet, zu ermitteln. Außerdem ermittelt die

Recheneinheit 70 fortlaufend eine manuell befahrene Trajektorie des Fahrzeugs. Die Recheneinheit 70 ist dazu ausgebildet, fortlaufend die ermittelte, manuell befahrene Trajektorie des Fahrzeugs mit der ermittelten, optimalen Trajektorie zu vergleichen und bei dem durchgeführten Vergleich eine Abweichung der ermittelten, manuell befahrenen Trajektorie des Fahrzeugs von der ermittelten, optimalen Trajektorie zu ermitteln. Darüber hinaus ist die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs umzuschalten oder das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb zu beenden. Im Falle des Umschaltens in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs ist die

Recheneinheit 70 beispielsweise dazu ausgebildet, einen Längs- und/oder Querantrieb 80 des Fahrzeugs anzusteuern.

Optional ist die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet, Umfelddaten des Fahrzeugs von wenigstens einem ersten Sensor 20 zu empfangen. Bei dem wenigstens einen ersten Sensor 20 kann es sich beispielsweise um einen Umfeldsensor handeln. Alternativ oder zusätzlich ist die Recheneinheit 70 in diesem

Zusammenhang dazu ausgebildet Umfelddaten des Fahrzeugs von wenigstens einem Server 30 zu empfangen. Bei diesem Server 30 kann es sich

beispielsweise um einen Server handeln, welcher Umfelddaten von weiteren Verkehrsteilnehmern über eine Car-to-X Kommunikationsverbindung erhält. Die Recheneinheit 70 ist weiterhin optional dazu ausgebildet, fortlaufend einen Sicherheitsbereichs der ermittelten optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb in Abhängigkeit der erfassten Umfelddaten des

Fahrzeugs zu ermitteln. Außerdem ist die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet, fortlaufend die ermittelte Abweichung der manuell befahrenen Trajektorie von der ermittelten, optimalen Trajektorie mit dem ermittelten Sicherheitsbereich der ermittelten optimalen Trajektorie des Fahrzeugs zu vergleichen. In Abhängigkeit des Vergleichs der ermittelten Abweichung mit dem ermittelten

Sicherheitsbereich ist die Recheneinheit 70 zusätzlich dazu ausgebildet, in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs umzuschalten oder das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb zu beenden. Im Falle des Umschaltens in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs ist die Recheneinheit 70 beispielsweise dazu ausgebildet, einen Längs- und/oder Querantrieb 80 des Fahrzeugs anzusteuern.

Im Zusammenhang mit dem ermittelten Sicherheitsbereich ist die Recheneinheit 70 optional dazu ausgebildet, den Sicherheitsbereich in Abhängigkeit weiterer Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit einer erfassten Fahrbahnbegrenzung zu ermitteln. Hierfür kann die Recheneinheit 70 beispielsweise Umfelddaten von dem wenigstens einen ersten Sensor 20 oder dem Server 30 empfangen. Alternativ kann die aktuelle Position des Fahrzeugs, welche beispielsweise mittels GNSS-Empfänger bestimmt wird, mit den

Navigationsdaten, welche von einer Navigationseinrichtung 40 empfangen werden, abgeglichen werden.

Optional ist die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet, das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs in dem manuellen Fährbetrieb zu beenden, falls die ermittelte Abweichung für eine definierte Zeitdauer unterhalb eines definierten Schwellenwerts verbleibt. Die Recheneinheit 70 kann in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet sein, eine Anzeigeeinheit 90 anzusteuern, um dem Fahrer des Fahrzeugs die definierte Zeitdauer und/oder den definierten Schwellenwert anzuzeigen. In diesem Zusammenhang kann die Recheneinheit 70 dazu ausgebildet sein, die Zeit, welche beispielsweise seit Beginn des Umschaltens in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs erfasst wird, von einer Uhr 50 zu empfangen und die erfasste Zeit mit der definierten Zeitdauer zu vergleichen. Optional ist die Recheneinheit 70 in diesem Zusammenhang weiterhin dazu ausgebildet, Zustandsdaten des Fahrers während des automatischen

Fährbetriebs von wenigstens einem zweiten Sensor 60 zu empfangen. Bei dem Zustand des Fahrers handelt es sich insbesondere um den körperlichen Zustand des Fahrers. Bei dem wenigstens einen zweiten Sensor kann es sich beispielsweise um einen Sensor handeln, welcher den Fitnesszustand des Fahrers ermittelt. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein

Blutdruckmessgerät, Lidschlagdetektor oder eines Sensors zur Erfassung der Herzfrequenz des Fahrers handeln.

Figur 2a zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung einer Umschaltung zwischen einem automatischen Fährbetrieb und einem manuellen Fährbetrieb eines Fahrzeugs. Die zuvor beschriebene

Recheneinheit 70 ist hierbei dazu ausgebildet, dieses Verfahren auszuführen.

Hierbei wird zunächst in einem Verfahrensschritt 110 geprüft, ob ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs erfasst wird. Wird hierbei kein solches Signal erfasst, so wird das Verfahren beendet oder alternativ von vorne gestartet. Wird jedoch ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs erfasst, so wird in einem folgenden Verfahrensschritt 120 der manuelle Fährbetrieb des Fahrzeugs eingeleitet. In einem folgenden Verfahrensschritt 170 wird fortlaufend in dem nun manuellen Fährbetrieb des Fahrzeugs eine optimale Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. Zusätzlich wird in einem Verfahrensschritt 180 fortlaufend eine manuell befahrene Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. In einem folgenden Verfahrensschritt 230 wird die ermittelte, optimale Trajektorie mit der ermittelten, manuell befahrenen Trajektorie des Fahrzeugs fortlaufend verglichen. Wird bei diesem fortlaufenden Vergleich festgestellt, dass hierbei keine oder nur eine im Vergleich zu einem definierten Schwellenwert geringfügige Abweichung vorliegt, so kann auf einen Fahrer zurückgeschlossen werden, der in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern. Entsprechend wird in diesem Fall in einem folgenden Verfahrensschritt 280 das fortlaufende Ermitteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitteln der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb beendet. Wird jedoch in Verfahrensschritt 230 eine im Vergleich zu einem definierten Schwellenwert hohe Abweichung festgestellt, so wird in Verfahrensschritt 260 in einen automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs umgeschaltet. Nach Ausführung einer der beiden Alternativen wird das Verfahren daraufhin beendet.

Optional kann das Fahrzeug auch in einem auf den Verfahrensschritt 260 folgenden Verfahrensschritt 270 in einen sicheren Zustand gebracht werden. Hierzu kann das Fahrzeug beispielsweise automatisch abgebremst und optional zum Stillstand gebracht werden.

Optional wird in einem Verfahrensschritt 130 während des manuellen

Fährbetriebs ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst. In einem folgenden

Verfahrensschritt 200 wird dann ein Sicherheitsbereich der ermittelten optimalen Trajektorie des Fahrzeugs ermittelt. In einem folgenden Verfahrensschritt 240 wird die ermitelte, manuell befahrene Trajektorie mit dem ermitelten

Sicherheitsbereich der optimalen Trajektorie verglichen. Wird hierbei festgestellt, dass die manuell befahrene Trajektorie den Sicherheitsbereich nicht

überschreitet, so wird in dem Verfahrensschrit 280 das fortlaufende Ermiteln der manuell befahrenen Trajektorie und das fortlaufende Ermitelns der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs im manuellen Fährbetrieb beendet. Wird jedoch festgestellt, dass die manuell befahrene Trajektorie den linken oder rechten Sicherheitsbereich überschreitet, so wird in Verfahrensschrit 260 in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs umgeschaltet und das Fahrzeug automatisch wieder zurück in den Sicherheitsbereich gesteuert. Der

Sicherheitsbereich wird beispielsweise in Abhängigkeit weiterer

Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs ermitelt. Wird in diesem

Zusammenhang beispielsweise ein entgegenkommendes Fahrzeug ermitelt, so wird ein linker Sicherheitsbereich eines als Bewegungsschlauch des Fahrzeugs ausgebildeter Sicherheitsbereich enger gefasst. Alternativ oder zusätzlich kann in diesem Zusammenhang der linke oder rechte Sicherheitsbereich auch in

Abhängigkeit einer erfassten Fahrbahnbegrenzung ermitelt werden. Die

Fahrbahnbegrenzung kann beispielsweise der Fahrbahnrand oder auch die Fahrbahnmarkierung auf der Straße darstellen. Solch eine Fahrbahnbegrenzung sollte während der Fahrt nicht überschriten werden. Die nötigen Umfelddaten für beide Möglichkeiten können insbesondere durch die Umfelderfassung in

Verfahrensschrit 130 oder auch mitels eines Servers durch eine Car-to-X Kommunikation in einem Verfahrensschrit 140 erfasst werden. Auch kann die aktuelle Position des Fahrzeugs, welche beispielsweise mitels GNSS- Empfänger bestimmt wird, mit den Navigationsdaten, welche von einer

Navigationseinrichtung 40 empfangen werden, abgeglichen werden. Die

Navigationseinheit kann in diesem Fall die nötigen Umfelddaten bereitstellen.

Optional wird in einem Verfahrensschrit 200 ein definierter Schwellenwert und/oder eine definierte Zeitdauer ermitelt, welche im folgenden

Verfahrensschrit 250 mit der ermitelten Abweichung der manuell befahrenen Trajektorie von der optimalen Trajektorie des Fahrzeugs verglichen werden. Wird hierbei festgestellt, dass der Schwellenwert nicht überschriten wird und die definierte Zeitdauer überschriten wird, so wird auf einen Fahrer

zurückgeschlossen, der in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern und es wird mit Verfahrensschrit 280 fortgesetzt. Wird jedoch hierbei festgestellt, dass der definierte Schwellenwert innerhalb der definierten Zeitdauer überschritten wird, so wird auf einen Fahrer geschlossen, der zumindest derzeit nicht in der Lage ist, das Fahrzeug manuell zu steuern und es wird mit Verfahrensschritt 270 fortgesetzt. Optional kann in diesem Zusammenhang in einem Verfahrensschritt 190 eine Fahrsituation des Fahrzeugs in dem manuellen Fährbetrieb ermittelt werden. Wird beispielsweise festgestellt, dass der Fahrer eine Kurve manuell gefahren ist ohne von der optimalen Trajektorie abzuweichen, so kann der definierte Schwellenwert und/oder die definierte Zeitdauer in Verfahrensschritt 200 verringert werden. Der Fahrer wird also für sein erfolgreiches Fahrmanöver mit einer Erhöhung des Schwellenwerts und/oder einer Verringerung der definierten Zeitdauer belohnt. Anders herum kann der Schwellenwert verringert und/oder die definierte Zeitdauer erhöht werden, falls festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug ständig nur geradeaus bewegt. In diesem Fall hat der Fahrer noch nicht wirklich gezeigt, dass er fähig ist, das Fahrzeug manuell zu steuern.

Weiterhin optional können dem Fahrer des Fahrzeugs die definierte Zeitdauer und/oder der definierte Schwellenwert während des manuellen Fährbetriebs in einem Verfahrensschritt 220 angezeigt werden. Weiterhin optional wird in einem Verfahrensschritt 160 während des automatischen Fährbetriebs ein Zustand des Fahrers erfasst. Der Zustand kann hierbei beispielsweise der körperliche Zustand des Fahrers sein. Der definierte Schwellenwert und/oder die definierte Zeitdauer kann in Verfahrensschritt 200 auch abhängig von dem erfassten Zustand des Fahrers eingestellt werden.

Figur 2b zeigt im Unterschied zu der ersten Ausführungsform des Verfahrens in Figur 2a, einen Verfahrensschritt 245, bei dem die ermittelte Abweichung der manuellen Trajektorie von der optimalen Trajektorie mit einem ersten definierten Schwellenwert verglichen wird. Falls hierbei festgestellt wird, dass die

Abweichung den ersten definierten Schwellenwert unterschreitet, so wird mit Verfahrensschritte 280 fortgefahren. Hierbei kann optional zusätzlich die

Bedingung mit berücksichtigt werden, dass mit Verfahrensschritt 280 nur fortgefahren wird, falls die Abweichung für eine definierte Zeitdauer den ersten definierten Schwellenwert nicht überschreitet. Falls jedoch festgestellt wird, dass die Abweichung den definierten ersten Schwellenwert überschreitet, so wird mit Verfahrensschritt 255 fortgefahren. In Verfahrensschritt 255 wird die ermittelte Abweichung mit einem zweiten definierten Schwellenwert verglichen. Der zweite definierte Schwellenwert ist hierbei größer als der erste definierte Schwellenwert. Falls hierbei festgestellt wird, dass der zweite definierte Schwellenwert von der ermittelten Abweichung überschritten wird, so wird mit Verfahrensschritt 260 fortgefahren und in den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet. Falls festgestellt wird, dass der zweite Schwellenwert nicht durch die ermittelte Abweichung überschritten wird, so wird mit Verfahrensschritt 230 wiederholt fortgefahren.

Figur 3 zeigt in der Vogelperspektive ein Fahrzeug, welches die zuvor in Figur 1 gezeigten Komponenten aufweist. Diese Komponenten, wie z.B. die

Recheneinheit 70 sind in dieser Darstellung nicht dargestellt. Das Fahrzeug 300 befindet sich hierbei auf einer zweispurigen Fahrbahn, wobei die Fahrspuren 370a und 370b über einen Mittelstreifen 320 getrennt sind. Die linke Fahrspur 370a ist hierbei für den Gegenverkehr vorgesehen.

Es wird hierbei eine Situation aus der Vogelperspektive dargestellt, in welcher sich das Fahrzeug 300 in dem manuellen Fährbetrieb befindet, da zuvor ein Signal zur Umschaltung in den manuellen Fährbetrieb erfasst wurde. Im manuellen Fährbetrieb wird nun fortlaufend eine manuell befahrene Trajektorie 330 ermittelt. Außerdem wird fortlaufend eine optimale Trajektorie 340 ermittelt. Die manuell befahrene Trajektorie 330 wird nun fortlaufend mit der optimalen Trajektorie verglichen und eine Abweichung ermittelt. Eine Abweichung kann hierbei beispielsweise ermittelt werden, indem in der Vogelperspektive

Positionsabweichungen 350a und 350b der manuellen von der optimalen Trajektorie ermittelt werden. Diese Abweichungen 350a und 350b können sich über den Trajektorienverlauf hinweg in ihrer Größe voneinanderunterscheiden. Wird hierbei beispielsweise die ermittelte Abweichung 350a oder 350bzu groß, so wird das Fahrzeug 300 wieder in den automatischen Fährbetrieb

umgeschaltet. Die Abweichungen 350a oder 350bkönnen beispielsweise auch aufsummiert werden. Wird die Summe hierbei zu groß, so wird das Fahrzeug 300 in den automatischen Fährbetrieb umgeschaltet.

Zum anderen wird in dieser Darstellung ein Sicherheitsbereich der ermittelten optimalen Trajektorie in Form eines Bewegungsschlauchs 325 fortlaufend ermittelt. Der Bewegungsschlauch 325 umgibt hierbei die optimale Trajektorie 340 von allen Seiten und wird in Abhängigkeit des Fahrzeugumfelds ermittelt.

Der Sicherheitsbereich in Form des Bewegungsschlauchs 325 weist hierbei einen linken Sicherheitsbereich 320 auf, welcher als der Mittelstreifen 320 der Fahrbahn ausgebildet ist, da das Fahrzeug 300 bei Überschreitung des

Mittelstreifens 320 in den Gegenverkehr geraten würde. Außerdem weist der Bewegungsschlauch 325 einen rechten Sicherheitsbereich 310 auf, welcher hierbei als der Fahrbahnrand ausgebildet. Bei Überschreitung des linken 320 oder rechten 310 Sicherheitsbereichs durch die manuell befahrene Trajektorie 330 kann beispielsweise in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs 300 umgeschaltet werden und das Fahrzeug 300 automatisch zurück auf die Fahrspur 370b gesteuert. Der Bewegungsschlauch 325, welcher sich fortlaufend mit dem Fahrzeug 300 mitbewegt, weist weiterhin auch einen vorderen

Sicherheitsbereich 315b und einen hinteren Sicherheitsbereich 315a auf. Der vordere 315b und hintere 315a Sicherheitsbereich kennzeichnen hierbei einen Bereich, der sich dynamisch während der Fahrt des Fahrzeugs 300 mitbewegt und eine Grenze für das Fahrzeug hinsichtlich dessen Geschwindigkeit oder Beschleunigung darstellt. Fährt das Fahrzeug 300 zu schnell oder beschleunigt zu stark, überschreitet es den vorderen Sicherheitsbereich 315b. Anders herum unterschreitet das Fahrzeug 300 den hinteren Sicherheitsbereich 315a, falls das Fahrzeug 300 plötzlich und unbegründet abbremst. In beiden Situationen kann in den automatischen Fährbetrieb des Fahrzeugs 300 umgeschaltet werden, um das Fahrzeug 300 wieder zurück in den Sicherheitsbereich zu führen.