EP4698420A1 - Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines kontaktes von händen mit einem lenkrad eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines kontaktes von händen mit einem lenkrad eines fahrzeugs

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EP4698420A1
EP4698420A1 EP24718445.0A EP24718445A EP4698420A1 EP 4698420 A1 EP4698420 A1 EP 4698420A1 EP 24718445 A EP24718445 A EP 24718445A EP 4698420 A1 EP4698420 A1 EP 4698420A1
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EP
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steering wheel
torque
test signal
vehicle
steering
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EP24718445.0A
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Jonas Kaste
Felix Stahl
Felix Kallmeyer
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad (51) eines Fahrzeugs, wobei mittels eines Aktuators (2) ein Testsignal (14) auf das Lenkrad (51) aufgeprägt wird, wobei eine Reaktion (9) am Lenkrad (51) auf das Testsignal (14) mittels eines Sensors (3) erfasst wird, und wobei ausgehend von der erfassten Reaktion (9) eine Entscheidung (6) getroffen wird, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad (51) befindet oder nicht, wobei das Aufprägen des Testsignals (14) gemäß einer vorgegebenen Momentenkurve (5) erfolgt, und wobei die Momentenkurve (5) an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment (16) ansteigt, welches mit einer Minimalreibung (12) eines Lenksystems (50) des Fahrzeugs korrespondiert. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad (51) eines Fahrzeugs.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs.
In modernen Fahrzeugen werden zur Überwachung einer Fahreraktivität Sensoren eingesetzt. Beispielsweise kann mittels eines kapazitiven Sensors an einem Lenkrad des Fahrzeugs festgestellt werden, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers am Lenkrad befindet oder nicht (auch als Hands-On-Detektion bezeichnet). Aus den kapazitiv erfassten Sensordaten kann beispielsweise ein mehrstufiger Status bestimmt werden (z.B. kein Kontakt, leicht umgriffen links/rechts bis stark umgriffen beidseitig usw.), der beispielsweise an Unterstützungsfunktionen, wie z.B. ein Längs- und/oder Querführungsassistenzsystem übermittelt wird. Beispielsweise kann ein solcher Status einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (engl. Adaptive Cruise Control, ACC) als Eingang zugeführt werden, wobei bei Feststellen eines Kontaktes wenigstens einer Hand mit dem Lenkrad beispielsweise ein Anfahrvorgang zum Folgen eines Vorderfahrzeuges freigeschaltet wird. Ferner sind Fahrerbeobachtungskameras bekannt, welche eine Fahreraktivität erkennen können.
Darüber hinaus gibt es Verfahren, die eine Fahreraktivität, insbesondere in Bezug auf eine Hands-On-Detektion, mittels Verfahren der Künstlichen Intelligenz oder regel basierten Ansätzen erkennen. Beispielsweise kann ein Verfahren der Künstlichen Intelligenz, insbesondere ein künstliches Neuronales Netz, darauf trainiert sein, ausgehend von einem erfassten Moment, einem erfassten Lenkwinkel und/oder Änderungen dieser Größen eine Hands-On-Detektion durchzuführen. Der regelbasierte Ansatz wertet hingegen passiv Lenksignale (z.B. Lenkmoment, Lenkgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkel) gegenüber Schwellwerten und/oder Signalverläufe aus oder arbeitet aktiv mit einer Momentenaufschaltung, bei der mittels eines Aktuators ein Testsignal auf das Lenkrad aufgeprägt wird, welches ein Gegenmoment von am Lenkrad angeordneten Händen hervorrufen soll, das mittels eines Sensors erfasst werden kann. Sobald ein solches Gegenmoment erfasst wurde, wird davon ausgegangen, dass wenigstens eine Hand am Lenkrad angeordnet ist. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 102013 209459 A1 bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei mittels eines Aktuators ein Testsignal auf das Lenkrad aufgeprägt wird, wobei eine Reaktion am Lenkrad auf das Testsignal mittels eines Sensors erfasst wird, und wobei ausgehend von der erfassten Reaktion eine Entscheidung getroffen wird, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad befindet oder nicht, wobei das Aufprägen des Testsignals gemäß einer vorgegebenen Momentenkurve erfolgt, und wobei die Momentenkurve an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment ansteigt, welches mit einer Minimalreibung eines Lenksystems des Fahrzeugs korrespondiert.
Ferner wird insbesondere eine Vorrichtung zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs geschaffen, umfassend einen Aktuator, der zum Aufprägen eines Testsignals auf das Lenkrad eingerichtet ist, einen Sensor, der zum Erfassen einer Reaktion auf das Testsignal am Lenkrad eingerichtet ist, und ein Steuergerät, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das Aufprägen des Testsignals zu veranlassen, eine erfasste Reaktion auszuwerten, und ausgehend von der erfassten Reaktion eine Entscheidung zu treffen, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad befindet oder nicht, wobei das Aufprägen des Testsignals gemäß einer vorgegebenen Momentenkurve erfolgt, und wobei die Momentenkurve an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment ansteigt, welches mit einer Minimalreibung eines Lenksystems des Fahrzeugs korrespondiert.
Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, eine systembedingte Reibung des Lenksystems in kürzester Zeit zu überwinden, sodass das Erfassen einer Gegenreaktion auf ein aufgeprägtes Testsignal nahezu unverzögert erfolgen kann, ohne dass ein Fahrer, der seine Hände am Lenkrad hat, das Testsignal als störend wahrnehmen würde. Dies wird erreicht, indem ein Sprung nur bis zum vorgegebenen Minimaldrehmoment erfolgt, anschließend jedoch insbesondere nur eine langsamere Erhöhung des Drehmoments. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass der Fahrer bis zur Überwindung der Minimalreibung das Testsignal nicht wahrnehmen kann, das heißt, erst nach dem Überwinden der Minimalreibung muss darauf geachtet werden, das Testsignal nicht als störend für den Fahrer auszubilden. Ferner weist jedes Lenksystem eine individuelle Reibung auf. Es ist jedoch für in Fahrzeugen verbaute Lenksysteme möglich, ein Toleranzband zu definieren, welches die minimal und maximal mögliche Reibung einer Vielzahl an gleichartigen Lenksystemen umfasst. Ausgehend hiervon wird insbesondere die minimal mögliche Reibung des Toleranzbandes als Minimalreibung für das Verfahren und die Vorrichtung vorgegeben. Hierdurch ist es beim Aufprägen des Testsignals möglich, diese systembedingte Minimalreibung sofort durch den sprunghaften Anstieg zu überwinden, sodass eine System reaktion schneller erfolgen kann und eine durch am Lenkrad angeordnete Hände hervorgerufene Reaktion am Lenkrad in möglichst kurzer erfasst werden kann.
Ein Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung ist, dass das Erfassen der Reaktion (d.h. insbesondere eines durch wenigstens eine Hand hervorgerufenen Gegenmoments am Lenkrad) schneller erfolgen kann. Eine Entscheidung, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad befindet oder nicht, kann hierdurch ebenfalls schneller getroffen werden. In der Folge kann ein entsprechendes Signal auch einer Fahrerassistenzfunktion schneller bereitgestellt werden, was einen Fahrkomfort erhöht.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch das Verfahren und die Vorrichtung beispielsweise auf einen kapazitiven Sensor am Lenkrad verzichtet werden kann, da auch ohne diesen eine zuverlässige Hands-On-Detektion erfolgen kann. Hierdurch können Aufwand, Kosten und Bauraum eingespart werden.
Der Aktuator ist insbesondere ein Aktuator des Lenksystems, beispielsweise eine elektrische Maschine des Lenksystems. Der Sensor ist insbesondere ein Sensor des Lenksystems, beispielsweise ein Momentensensor und/oder ein Lenkwinkelsensor an einer Lenkunterstützungseinheit. Grundsätzlich können auch mehrere Aktuatoren und/oder mehrere Sensoren vorgesehen sein.
Teile der Vorrichtung, insbesondere das Steuergerät, können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA) ausgebildet sind. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn anderweitig nicht sicher feststellt werden kann, ob mindestens eine Hand am Lenkrad angeordnet ist. Hierdurch kann das Verfahren bedarfsgerecht gestartet werden. Insbesondere kann hierdurch auf das Aufprägen des Testsignals verzichtet werden, wenn bereits mittels eines anderen Sensors (z.B. kapazitiver Sensor oder Fahrerkamera) oder eines anderen Verfahrens (z.B. mittels Künstlicher Intelligenz und/oder eines regelbasierten Ansatzes) sicher festgestellt wurde, dass wenigstens eine Hand im Kontakt mit dem Lenkrad ist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Momentenkurve sich nach Erreichen des Minimaldrehmoments mit einer vorgegebenen ersten Steigung auf einen vorgegebenen Wert erhöht. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Testsignal am Lenkrad für einen Fahrer, der seine Hände am Lenkrad hat, nicht als störend empfunden wird, dennoch aber in möglichst kurzer Zeit eine Reaktion hervorgerufen werden kann. Die erste Steigung kann beispielsweise mittels empirischer Versuchsreihen bestimmt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Momentenkurve nach einer vorgegebenen Zeitdauer mit einer zweiten Steigung zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment abfällt. Hierdurch kann das aufgeprägte Testsignal langsam wieder auf Null zurückgeführt werden. Auch dieses Zurückführen kann hierdurch derart ausgestaltet werden, dass dieses für den Fahrer nicht als störend empfunden wird. Die zweite Steigung kann beispielsweise mittels empirischer Versuchsreihen bestimmt werden. Die zweite Steigung kann auch der ersten Steigung mit umgekehrten Vorzeichen entsprechen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Momentenkurve bei Erfassen eines Gegenmoments mit einer dritten Steigung zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment abfällt. Hierdurch können der Fall, bei dem keine Reaktion hervorgerufen und erfasst wird, und der Fall, bei dem ein Gegenmoment ais Reaktion erfasst wird, unterschiedlich behandelt werden. Insbesondere in dem Fall, in dem ein Gegenmoment erfasst wird, ist darauf zu achten, die (dritte) Steigung derart auszubilden, dass die Drehmomentänderung am Lenkrad nicht als störend empfunden wird.
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dritte Steigung betragsmäßig kleiner ist als die zweite Steigung. Hierdurch kann das Testsignal bei Erfassen eines Gegenmoments langsamer auf Null zurückgeführt werden als in dem Fall, in dem kein Gegenmoment erfasst wurde. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ausgehend von der getroffenen Entscheidung ein Freigabesignal für mindestens ein Assistenzsystem erzeugt und bereitgestellt wird, wobei eine Freigabe erfolgt, wenn sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad befindet. Hierdurch kann eine Freigabe von Assistenzsystemen gesteuert werden.
Insbesondere kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Freigabesignal einen (Wieder-)Anfahrvorgang für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) freigibt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn mindestens ein Assistenzsystem ein Bereitschaftssignal übermittelt. Hierdurch kann das Verfahren bedarfsgerecht gestartet werden. Beispielsweise kann eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) ein solches Bereitschaftssignal übermitteln, wenn bei Stillstand ein Vorderfahrzeug wieder anfährt und ein Folgen möglich wäre. Es kann weiterbildend auch vorgesehen sein, dass das Verfahren erst dann gestartet wird, wenn das Bereitschaftssignal übermittelt wurde und zusätzlich anderweitig nicht sicher festgestellt werden konnte, ob mindestens eine Hand am Lenkrad angeordnet ist.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Vorrichtung sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs;
Fig. 2a eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines herkömmlichen Testsignals im Zeitverlauf (Stand der Technik);
Fig. 2b eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines erfindungsgemäßen Testsignals im Zeitverlauf;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung. Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad 51 eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere Teil eines Lenksystems 50 des Fahrzeugs. Das Lenksystem 50 umfasst neben dem Lenkrad 51, eine Lenkstange 52, eine Lenkunterstützungseinheit 53 und eine Zahnstange 54. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere dazu eingerichtet, das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren auszuführen, wobei das Verfahren anhand der Vorrichtung 1 näher erläutert wird.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Aktuator 2, einen Sensor 3 und ein Steuergerät 4. Der Aktuator 2 kann ein Aktuator des der Lenkunterstützungseinheit 53 sein, beispielsweise eine elektrische Maschine. Der Aktuator 2 ist zum Aufprägen eines Testsignals 14 auf das Lenkrad 51 eingerichtet. Das Testsignal 14 ist insbesondere ein Drehmoment, das auf das Lenkrad 51 aufgeprägt wird. Der Sensor 3 ist zum Erfassen einer Reaktion 9 auf das Testsignal 14 am Lenkrad 51 eingerichtet. Der Sensor 3 kann beispielsweise ein Momentensensor an einem Lenkunterstützungseinheit 53 des Lenksystems 50 sein.
Das Steuergerät 4 umfasst beispielsweise eine Recheneinrichtung 4-1 , beispielsweise einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor, und einen Speicher 4-2. Das Steuergerät 4 ist dazu eingerichtet, das Aufprägen des Testsignals 14 zu veranlassen. Hierzu steuert das Steuergerät 4 den Aktuator 2 entsprechend an. Ferner ist das Steuergerät 4 dazu eingerichtet, eine erfasste Reaktion 9 auszuwerten, und ausgehend von der erfassten Reaktion 9 eine Entscheidung 6 zu treffen, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad 51 befindet oder nicht.
Das Aufprägen des Testsignals 14 erfolgt hierbei gemäß einer vorgegebenen Momentenkurve 5, die beispielsweise in einem Speicher 4-2 des Steuergeräts 4 hinterlegt ist. Die Momentenkurve 5 wird mittels des Aktuators 2 umgesetzt. Die Momentenkurve 5 steigt an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment an, welches mit einer Minimalreibung eines Lenksystems 50 des Fahrzeugs korrespondiert.
Die Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines herkömmlichen Testsignals 10 im Zeitverlauf (Zeitachse t), wie es im Stand der Technik verwendet wird. Das Testsignal 10 entspricht hierbei einer Momentenkurve 5. Dieses herkömmliche Testsignal 10 umfasst eine Rampe, bei der ein aufgeprägtes Drehmoment 11 von Null linear auf einen vorgegebenen Wert erhöht wird, dort für eine vorgegebene Zeitdauer gehalten wird und anschließend linear wieder auf Null zurückgefahren wird. Hierbei muss eine systembedingte Minimalreibung 12 überwunden werden. Eine Systemantwort 13 des Lenksystems ist gegenüber dem herkömmlichen Testsignal 10 verzögert.
Die Fig. 2b zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines erfindungsgemäßen Testsignals 14 im Zeitverlauf (Zeitachse t). Das Testsignal 14 entspricht hierbei einer Momentenkurve 5. Das erfindungsgemäße Testsignal 14 weist am Anfang einen Sprung 15 auf, bei dem auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment 16 gesprungen wird, welches mit einer Minimalreibung 12 des Lenksystems des Fahrzeugs korrespondiert. Ferner sind zur Verdeutlichung auch eine Maximalreibung 17 des Lenksystems und ein Mittelwert 18 der Reibung dargestellt, wobei diese Werte insbesondere statistisch ermittelt werden und sich insbesondere auf eine Vielzahl von verbauten Lenksystemen gleicher Bauart beziehen.
Da neben dem erfindungsgemäßen Testsignal 14 in der Fig. 2b auch das herkömmliche Testsignal 10 dargestellt ist, lässt sich auch der Vorteil einer schnelleren Erfassung einer Reaktion am Lenkrad ablesen. So erfolgt die Systemantwort 19 beim Aufprägen des erfindungsgemäßen Testsignals 14 mit einer Zeit At früher als die Systemantwort 13 beim Aufprägen des herkömmlichen Testsignals 10, da die Minimalreibung 12 durch den Sprung 15 schneller überwunden ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn anderweitig nicht sicher feststellt werden kann, ob mindestens eine Hand am Lenkrad 51 angeordnet ist. Das Steuergerät 4 erhält hierzu beispielsweise ein Signal 58 (Fig. 1) übermittelt, um das Verfahren zu starten, oder erzeugt ein solches Signal 58 selbst, wenn beispielsweise ein Verfahren der Künstlichen Intelligenz oder ein regelbasierter Ansatz, die ebenfalls auf dem Steuergerät 4 ausgeführt werden können, ausgehend von erfassten Sensordaten des Sensors 3 (und/oder weiterer Sensoren) nicht sicher feststellen können, ob eine Hand Kontakt mit dem Lenkrad 51 hat oder nicht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Momentenkurve 5 sich nach Erreichen des Minimaldrehmoments 16 mit einer vorgegebenen ersten Steigung 20 (Fig. 2b) auf einen vorgegebenen (Maximal-)Wert 21 erhöht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Momentenkurve 5 nach einer vorgegebenen Zeitdauer mit einer zweiten Steigung 22 (Fig. 2b) zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment 16 abfällt. Die erste Steigung 20, der vorgegebene Wert 21 und die zweite Steigung 22 können beispielsweise anhand von empirischen Versuchsreihen bestimmt werden, in denen insbesondere ermittelt wird, bei welchen Steigungen 20, 22 eine Änderung des Drehmoments am Lenkrad noch nicht als störend empfunden wird.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einerweiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung. Es ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Momentenkurve 5 bei Erfassen eines Gegenmoments 23 mit einer dritten Steigung 24 zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment 16 abfällt. Grundsätzlich ist der Verlauf des erfindungsgemäßen Testsignals 14 bzw. der Momentenkurve 5 in dieser Ausführungsform ansonsten wie der in der Fig. 2b gezeigte. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Begriffe und Merkmale. Beispielhaft sind zur Verdeutlichung zwei unterschiedliche Kurven mit Gegenmomenten 23 gezeigt, welche entstehen können, wenn der Fahrer eine oder beide Hände am Lenkrad hat. Das Gegenmoment 23 wird insbesondere erfasst, wenn ein Toleranzbereich 25 um die Systemantwort 19 herum überschritten (oder unterschritten) wird. Dies ist schematisch für die Zeitpunkte t1 und t2 für die beiden beispielhaften Kurven der Gegenmomente 23 gezeigt. Nach dem Erfassen der Gegenmomente 23 wird die Momentenkurve 5 dann angepasst, sodass diese mit der dritten Steigung 24 zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment 16 abfällt, wie dies beispielhaft in der Fig. 3 verdeutlicht ist. Die dritte Steigung 24 kann hierbei den gleichen Wert haben wie die zweite Steigung 22.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Steigung 24 betragsmäßig kleiner ist als die zweite Steigung 22. Hierdurch kann das Testsignal 14 noch sanfter zurückgefahren werden.
Es kann vorgesehen sein, dass ausgehend von der getroffenen Entscheidung 6 (Fig. 6) ein Freigabesignal 7 für mindestens ein Assistenzsystem 56 erzeugt und bereitgestellt wird, wobei eine Freigabe erfolgt, wenn sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad 51 befindet. Das Freigabesignal 7 kann anschließend dem Assistenzsystem 56 übermittelt werden.
Es kann weiterbildend vorgesehen sein, dass das Freigabesignal 7 einen (Wieder- )Anfahrvorgang für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung 57 freigibt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn mindestens ein Assistenzsystem 56 ein Bereitschaftssignal 8 übermittelt. Es kann hierbei auch vorgesehen sein, dass die Signale 8, 58 logisch miteinander verknüpft werden und das Verfahren nur durchgeführt wird, wenn beide Signale vorliegen.
Die gezeigten erfindungsgemäßen Momentenkurven 5 sind lediglich beispielhaft zur Verdeutlichung des offenbarten Verfahrens gewählt und können grundsätzlich auch anders ausgebildet sein, insbesondere im Hinblick auf die Steigungen 20, 22, 24 und den vorgegebenen Wert 21.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung
Aktuator
Sensor
Steuergerät -1 Recheneinrichtung -2 Speicher
Momentenkurve
Entscheidung
Freigabesignal
Bereitschaftssignal 0 herkömmliches Testsignal 1 Drehmoment 2 Minimalreibung 3 Systemantwort (herkömmliches Testsignal) 4 erfindungsgemäßes Testsignal 5 Sprung 6 Minimaldrehmoment 7 Maximalreibung 8 Mittelwert (Reibung) 9 Systemantwort (erfindungsgemäßes Testsignal)0 erste Steigung 1 vorgegebener (Maximal-)Wert 2 zweite Steigung 3 Gegenmoment 4 dritte Steigung 5 Toleranzbereich 0 Lenksystem 1 Lenkrad 2 Lenkstange 3 Lenkunterstützungseinheit 4 Zahnstange 6 Assistenzsystem 7 adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) 58 Signal t Zeit t1 , t2 Zeitpunkte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad (51) eines Fahrzeugs, wobei mittels eines Aktuators (2) ein Testsignal (14) auf das Lenkrad (51) aufgeprägt wird, wobei eine Reaktion (9) am Lenkrad (51) auf das Testsignal (14) mittels eines Sensors (3) erfasst wird, und wobei ausgehend von der erfassten Reaktion (9) eine Entscheidung (6) getroffen wird, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad (51) befindet oder nicht, wobei das Aufprägen des Testsignals (14) gemäß einer vorgegebenen
Momentenkurve (5) erfolgt, und wobei die Momentenkurve (5) an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment (16) ansteigt, welches mit einer Minimalreibung (12) eines Lenksystems (50) des Fahrzeugs korrespondiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn anderweitig nicht sicher feststellt werden kann, ob mindestens eine Hand am Lenkrad (51) angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Momentenkurve (5) sich nach Erreichen des Minimaldrehmoments (16) mit einer vorgegebenen ersten Steigung (20) auf einen vorgegebenen Wert (21) erhöht.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentenkurve (5) nach einer vorgegebenen Zeitdauer mit einer zweiten Steigung (22) zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment (16) abfällt.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentenkurve (5) bei Erfassen eines Gegenmoments (23) mit einer dritten Steigung (24) zumindest bis zu dem vorgegebenen Minimaldrehmoment (16) abfällt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Steigung (24) betragsmäßig kleiner ist als die zweite Steigung (22).
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der getroffenen Entscheidung (6) ein Freigabesignal (7) für mindestens ein Assistenzsystem (56) erzeugt und bereitgestellt wird, wobei eine Freigabe erfolgt, wenn sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad (51) befindet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabesignal (7) einen (Wieder-)Anfahrvorgang für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (57) freigibt.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur in dem Fall durchgeführt wird, wenn mindestens ein Assistenzsystem (56) ein Bereitschaftssignal (8) übermittelt.
10. Vorrichtung (1) zum Erkennen eines Kontaktes von Händen mit einem Lenkrad (51) eines Fahrzeugs, umfassend: einen Aktuator (2), der eingerichtet ist zum Aufprägen eines Testsignals (14) auf das Lenkrad (51), einen Sensor (3), der eingerichtet ist zum Erfassen einer Reaktion (9) auf das
Testsignal (14) am Lenkrad (51), und ein Steuergerät (4), wobei das Steuergerät (4) dazu eingerichtet ist, das Aufprägen des Testsignals (14) zu veranlassen, eine erfasste Reaktion (9) auszuwerten, und ausgehend von der erfassten Reaktion (9) eine Entscheidung (6) zu treffen, ob sich wenigstens eine Hand des Fahrers im Kontakt mit dem Lenkrad (51) befindet oder nicht, wobei das Aufprägen des Testsignals (14) gemäß einer vorgegebenen
Momentenkurve (5) erfolgt, und wobei die Momentenkurve (5) an einem Anfang sprunghaft auf ein vorgegebenes Minimaldrehmoment (16) ansteigt, welches mit einer Minimalreibung (17) eines Lenksystems (50) des Fahrzeugs korrespondiert.
EP24718445.0A 2023-04-18 2024-04-09 Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines kontaktes von händen mit einem lenkrad eines fahrzeugs Pending EP4698420A1 (de)

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