DE102011089938A1 - Vehicle guidance assisting method for driver of motor car during e.g. bending in urban environment, involves processing individual efficiency of operator and producing data from vehicle environment depending on efficiency and information - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung bei der Fahrzeugführung, bei welchem Fahrzeugdaten verarbeitet und daraus Informationen für den Fahrzeugführer und/oder Steuerinformationen an das Fahrzeug erzeugt und ausgegeben werden. The invention relates to a method for assistance in vehicle guidance, in which vehicle data is processed and from this information for the vehicle driver and / or control information is generated and output to the vehicle.
Die Erfindung betrifft auch ein Assistenzsystem, mit einer Steuer- und Recheneinheit, einer ersten Schnittstelle, verbunden mit einer Anordnung zur Fahrzeuganalyse und -steuerung für einen Informationsaustausch mit dem Fahrzeug, und einer Anordnung zur Anzeige von Informationen. The invention also relates to an assistance system comprising a control and computation unit, a first interface connected to an arrangement for vehicle analysis and control for information exchange with the vehicle, and an arrangement for displaying information.
Fahrerassistenzsysteme FAS (im englischen auch als Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) bezeichnet) sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Der Einsatz derartiger Systeme erfolgt oft zur Erhöhung des Fahrkomforts oder der Sicherheit für den Fahrzeugführer sowie allen anderen, am Straßenverkehr beteiligten. Driver Assistance Systems FAS (FAS) are electronic auxiliary devices in motor vehicles to assist the driver in certain driving situations. The use of such systems is often to increase the ride comfort or safety for the driver and all others involved in road traffic.
Derartige Fahrerassistenzsysteme erfassen verschiedenste Parameter des Fahrzeugs und greifen, bei einem Auftreten von vorgegebenen Konstellationen, teilautonom oder autonom in Systeme des Kraftfahrzeuges ein. Alternativ oder auch mit dem Eingriff verbunden ist eine Signalisierung des aktuellen Zustandes des Fahrzeuges. Such driver assistance systems detect various parameters of the vehicle and, in the event of predetermined constellations, intervene partially autonomously or autonomously in systems of the motor vehicle. Alternatively or also connected to the intervention is a signaling of the current state of the vehicle.
So kann beispielsweise beim Auftreten eines instabilen Zustandes des Fahrzeuges beim Durchfahren einer Kurve durch ein elektronisches Stabilitätssystem ESP durch gezieltes Bremsen einzelner Räder ein Schleudern des Fahrzeuges verhindert. Parallel dazu wird der Eingriff des Fahrerassistenzsystems dem Fahrer signalisiert. Thus, for example, when an unstable state of the vehicle when driving through a curve by an electronic stability system ESP by targeted braking individual wheels prevents a skid of the vehicle. Parallel to this, the intervention of the driver assistance system is signaled to the driver.
Somit unterstützen Fahrerassistenzsysteme den Fahrzeugführer in kritischen Situationen und leisten einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Anzahl an Getöteten und Schwerverletzten im Straßenverkehr. Thus, driver assistance systems assist the driver in critical situations and make a significant contribution to reducing the number of fatalities and serious injuries in traffic.
Elektronische Stabilitätssysteme (ESP), Abstandsregler (ACC), Spurhalteassistent oder Bremsassistenzsysteme sind nur einige der modernen Systeme, deren serienmäßige Verbreitung immer weiter ansteigt. Aktuelle Entwicklungen gehen sogar soweit, für Sonderfälle wie Herzinfarkt oder Ohnmacht eine kurzzeitige autonome Fahrzeugführung zu übernehmen. Electronic stability systems (ESP), distance control (ACC), lane departure warning or brake assistance systems are just a few of the modern systems whose standard distribution continues to increase. Current developments even go so far as to assume a short-term autonomous vehicle guidance for special cases such as heart attack or fainting.
Individuelle Mobilität bis ins hohe Alter ist ein Grundbedürfnis unserer Gesellschaft. Allerdings ist mit dem altersbedingten Rückgang der Leistungsfähigkeit auch eine Erhöhung des Verkehrsrisikos verbunden. Dem einzelnen Fahrzeugführer wird dieser schleichend einsetzende Prozess meist selbst nicht bewusst, so dass er kritische Situationen nicht oder nur sehr spät wahrnimmt und dann auch nicht die erforderlichen Gegenmaßnahmen einleiten kann. Die erhöhte Anzahl an Unfallbeteiligten in dieser Altersgruppe zeigt diesen Effekt eindeutig an. Mit der steigenden Lebenserwartung ist mit einer weiteren Erhöhung zu rechnen. Individual mobility into old age is a basic need of our society. However, the age-related decline in performance also increases the traffic risk. The individual driver is usually not aware of this creeping-in process itself, so that he does not perceive critical situations, or only very late, and then can not initiate the necessary countermeasures. The increased number of accident participants in this age group clearly indicates this effect. With the rising life expectancy is expected to increase further.
Allen bisherigen Fahrerassistenzsystemen gemeinsam ist die Fokussierung auf die jeweilige Situation ohne Berücksichtigung der individuellen Leistungsfähigkeit des Fahrers. Hierdurch kann das Potential der Systeme meist nicht ausgeschöpft werden oder die Eingriffe werden als zu umfangreich empfunden. Weiterhin ist es oft aus Kostengründen nicht möglich, serienmäßig Assistenzfunktionen für Nischenanwendungen zu entwickeln. All previous driver assistance systems have in common is the focus on the particular situation without taking into account the individual performance of the driver. As a result, the potential of the systems can usually not be exhausted or the interventions are perceived as too extensive. Furthermore, it is often not possible for cost reasons to develop standard assistance functions for niche applications.
Aus der
Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Unterstützung bei der Fahrzeugführung und ein Assistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit welchen eine individuelle Anpassung des Assistenzsystems an den jeweiligen Fahrer möglich ist. Thus, the object of the invention is to specify a method for assisting in the vehicle guidance and an assistance system for carrying out the method with which an individual adaptation of the assistance system to the respective driver is possible.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe verfahrensseitig dadurch gelöst, dass als zusätzliche Eingangsdaten des Verfahren, Daten die eine individuelle Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers wiedergeben, wie physiologische Parameter des Fahrzeugführers, und Daten aus dem Umfeld des Fahrzeuges durch das Verfahren verarbeitet werden und dass in Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit und der Eingangsdaten Informationen erzeugt und ausgegeben werden. According to the invention, the object is achieved in terms of the method in that, as additional input data of the method, data representing an individual performance of the driver, such as physiological parameters of the driver, and data from the environment of the vehicle are processed by the method and that depending on the performance and the input data information is generated and output.
Dem Verfahren zur Unterstützung des Fahrzeugführers werden Daten über die individuelle Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers als weitere Eingangsinformationen zur Verfügung gestellt. Auch Daten aus dem Umfeld des Fahrzeuges wie beispielsweise Hindernisse vor, hinter oder neben dem Fahrzeug und Informationen über einen Spurverlauf, aufgenommen durch eine im Fahrzeug befindlichen Kamera, können den Verfahren zur Verfügung gestellt werden. Durch die Möglichkeit der Eingabe der individuellen Leistungsfähigkeit und/oder der gewünschten Unterstützung durch das Assistenzsystem kann eine individuelle Anpassung der Unterstützung an den einzelnen Fahrer gewährleistet werden. The procedure for assisting the vehicle driver provides data on the individual performance of the vehicle driver as further input information. Also data from the environment of the vehicle such as obstacles in front of, behind or next to the vehicle and information about a lane course, recorded by a camera located in the vehicle, can be made available to the method. Due to the possibility of entering individual performance and / or the The assistance required by the assistance system can be used to guarantee individual adaptation of support to the individual driver.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass physiologische Parameter eine Herzfrequenz, ein Hautleitwert, EKG-Daten, Hirnströme oder ein CO2 Partialdruck sind. In one embodiment of the method, it is provided that physiological parameters are a heart rate, a skin conductance, ECG data, brain waves or a CO 2 partial pressure.
Durch entsprechende Sensoren können physiologische Parameter gemessen und verfahrensgemäß berücksichtigt werden. Neben diesen angegebenen Parametern können weitere Parameter genutzt aber auch Eingabedaten wie beispielsweise das Alter, die Größe, das Geschlecht oder das Gewicht des Fahrers beachtet werden. By appropriate sensors physiological parameters can be measured and considered according to the method. In addition to these specified parameters, other parameters can be used as well as input data such as age, height, gender or weight of the driver.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe anordnungsseitig dadurch gelöst, dass die Steuer- und Recheneinheit eine zweite Schnittstelle, verbunden mit einer ersten Sensoranordnung zur Übertragung von physiologischen Parametern des Fahrzeugführers und eine dritte Schnittstelle, verbunden mit weiteren Sensoranordnungen zur Aufnahme von das Fahrzeugumfeld betreffenden Informationen aufweist. According to the invention, the object on the arrangement side is achieved in that the control and computing unit has a second interface, connected to a first sensor arrangement for transmitting physiological parameters of the vehicle driver and a third interface, connected to other sensor arrangements for receiving information concerning the vehicle environment.
Gemäß der Aufgabe der Erfindung wir ein auf die individuellen Bedürfnisse des Fahrzeugführers und/oder für typische Situationen angepasstes persönliches Assistenzsystem angegeben, welches unabhängig von den in einem Fahrzeug vorhandenen Fahrerassistenzsysteme arbeiten kann. Das persönliche Assistenzsystem wird über mehrere Schnittstellen mit Baugruppen des Fahrzeugs drahtgebunden oder drahtlos verbunden. Zu diesen Baugruppen zählen eine Anordnung zur Fahrzeuganalyse- und steuerung, erste Sensoren, welche physiologische Parameter des Fahrzeugführers aufnehmen können sowie zweite und weitere Sensoren, welche Daten aus dem Umfeld des Kraftfahrzeugs aufnehmen. In accordance with the object of the invention, a personal assistance system adapted to the individual needs of the vehicle driver and / or for typical situations is provided which can operate independently of the driver assistance systems present in a vehicle. The personal assistance system is wired or wirelessly connected to components of the vehicle via several interfaces. These assemblies include an arrangement for vehicle analysis and control, first sensors that can accommodate physiological parameters of the driver and second and other sensors that record data from the environment of the motor vehicle.
Besondere Berücksichtigung findet dabei die individuelle Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers. Diese kann selbst durch den Fahrzeugführer vorgegeben werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine mit dem Assistenzsystem verbunden Eingabeeinheit bereitgestellt. Diese Eingabeeinheit kann auch Bestandteil des Assistenzsystems selbst sein. Special consideration is given to the individual performance of the vehicle driver. This can be specified even by the driver. For this purpose, for example, an input unit connected to the assistance system is provided. This input unit can also be part of the assistance system itself.
In einer anderen Ausführung kann die Leistungsfähigkeit durch erste Sensoren unabhängig vom Fahrzeugführer ermittelt werden. Diese Sensoren erfasst physiologische Parameter des Fahrers wie beispielsweise die Herzfrequenz, den Hautleitwert, EKG-Daten, Hirnströme oder den CO2 Partialdruck. Letzterer kann beispielsweise zur Überwachung eines Hyperventilationssyndroms genutzt werden. In another embodiment, the performance can be determined by first sensors independently of the driver. These sensors detect physiological parameters of the driver such as the heart rate, the skin conductance, ECG data, brain waves or the CO2 partial pressure. The latter can for example be used to monitor a hyperventilation syndrome.
In kritischen Situationen, in denen das Assistenzsystem den Fahrer unterstützen soll, wird dann eine an die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers angepasste Warnung ausgegeben. In critical situations in which the assistance system is to assist the driver, a warning adapted to the performance of the driver is then issued.
Neben der der Anpassung an die Leistungsfähigkeit kann eine Anpassung des Assistenzsystems an den vom Fahrzeugführer gewünschten Grad der Unterstützung erfolgen. Zu diesem Zweck kann wieder die mit dem Assistenzsystem verbunden Eingabeeinheit genutzt werden. In addition to the adaptation to the performance, the assistance system can be adapted to the degree of support desired by the driver. For this purpose, again the input unit connected to the assistance system can be used.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und Recheneinheit über eine vierte Schnittstelle mit einer Anzeigeeinheit zur Ausgabe von visuellen Informationen verbunden ist. In one embodiment of the invention it is provided that the control and processing unit is connected via a fourth interface with a display unit for outputting visual information.
Somit können Informationen für den Fahrzeugführer zur Anzeige gebracht werden, wobei auch eine akustische Benachrichtigung des Fahrers durch das Verfahren realisiert werden kann. Denkbar sind hier sowohl ein Signalton wie auch eine Sprachausgabe. Die Darstellung der Informationen kann neben der Darstellung in einer Anzeigeeinheit des Assistenzsystems selbst auch parallel in einer externen Anzeigeeinheit erfolgen, welche mittels Signallampen, einer LCD- oder LED-Anzeige oder als Head-up-Display ausgestaltet ist. Thus, information for the driver can be displayed, whereby an acoustic notification of the driver can be realized by the method. Conceivable here are both a beep and a voice output. The presentation of the information can be done in addition to the representation in a display unit of the assistance system itself also in parallel in an external display unit, which is designed by means of signal lamps, an LCD or LED display or head-up display.
In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Schnittstelle mit einer Sende- und Empfangseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung von Daten mit dem an dieser Schnittstelle angeschlossenen Anordnung verbunden ist. In one embodiment of the invention it is provided that at least one interface is connected to a transmitting and receiving device for wireless data transmission of data to the device connected to this interface.
Mittels einer drahtlosen Übertragung von Informationen zwischen dem Assistenzsystem und den externen Einheiten kann eine individuelle Anpassung des persönlichen Assistenzsystems an eine sich ändernde Umgebung beispielsweise bei einem Wechsel in ein anderes Fahrzeug erfolgen. Externe Einheiten stellen hier die Sensoreinheiten, die Anzeigeeinheit und die Anordnung zur Fahrzeuganalyse- und -steuerung dar. By means of a wireless transmission of information between the assistance system and the external units, an individual adaptation of the personal assistance system to a changing environment can take place, for example, when changing over to another vehicle. External units represent here the sensor units, the display unit and the arrangement for vehicle analysis and control.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawings shows
Die
Das Verfahren kann auf einem speziell hierfür entwickelten Geräte mit einer zugehörigen Software umgesetzt werden. Als Basis zur Realisierung einer entsprechenden Hardware bieten sich aber auch moderne Smartphones oder Netbooks an. Diese verfügen meist über eine grundlegende Sensorielle Ausstattung, wie GPS und Beschleunigungssensoren. Durch die Kopplung mit zusätzlichen Modulen, wie beispielsweise einem Umfeldsensor
Somit stellt die Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, welches durch eine Fahrzeug oder zusätzliche Sensoranordnungen bereitgestellte Daten als Eingangsdaten nutzen kann, unabhängig von der Fahrzeughardware beispielsweise in einem mobilen separaten Gerät, Handy oder Laptop lauffähig ist und durch die Verarbeitung der Daten erzeugte Informationen zur optischen oder akustischen Ausgabe bringt. Darüber hinaus ist auch eine Übergabe von Daten beispielsweise an die Anordnung zur Fahrzeuganalyse und -steuerung
Zusätzlich besteht, nach Freigabe durch den Nutzer, durch die ständige Aktivität in einem Funknetz die Möglichkeit, eine Kopplung an ein externes Überwachungssystem vorzunehmen. Hier könnten beispielsweise entgeltpflichtige Dienste angeboten werden. Das Assistenzsystem kann bei einem Auftreten kritischer Situationen über das Funknetz einen Überwachungsservice über die kritischer Situationen des Fahrzeuges und des Fahrzeugführers informieren. Der Überwachungsdienst hat dann die Möglichkeit von extern in die Steuerung des Fahrzeuges einzugreifen und das Fahrzeug beispielsweise an den Rand der Fahrbahn zu fahren und anzuhalten. Eine Alarmierung eines Rettungsdienstes ist optional möglich. In addition, after being released by the user, the constant activity in a radio network makes it possible to link to an external monitoring system. For example, chargeable services could be offered here. The assistance system can inform a monitoring service about the critical situations of the vehicle and the driver when critical situations occur via the radio network. The monitoring service then has the possibility to intervene externally in the control of the vehicle and to drive the vehicle, for example, to the edge of the road and stop. An alerting of an ambulance service is optionally possible.
Neu ist die Fokussierung auf die Bedürfnisse und die physische Leistungsfähigkeit eines einzelnen Anwenders sowie die Möglichkeit, individuelle Erweiterungen vorzunehmen. Erfindungsgemäß ist insbesondere die Kopplung mit weiterer Sensorik, z.B. einem Umfeldsensor. Der Fokus der Anwendung liegt dabei auf der Teilnahme am Straßenverkehr. Gerade hier gibt es eine Vielzahl an Anwendungsfällen, die durch Serienprodukte nicht abgedeckt werden. Ein Einsatz in anderen Fahrzeugen wie Bus, Bahn, Schiff oder Flugzeug ist denkbar. New is the focus on the needs and physical performance of a single user and the ability to make individual extensions. According to the invention, in particular the coupling with other sensors, e.g. an environment sensor. The focus of the application is on participation in road traffic. Especially here there are a variety of applications that are not covered by series products. A use in other vehicles such as bus, train, ship or plane is conceivable.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Möglichkeit zur Unterstützung beim Abbiegen. Diese kann beispielsweise für ältere Verkehrsteilnehmer erforderlich sein, die unsicher sind beim Abbiegen insbesondere im urbanen Umfeld einer komplexen Kreuzung mit Fußgänger- und Radfahrerverkehr, welche den Weg des Fahrzeuges während Grünphase kreuzen. The embodiment shows a way to assist in turning. This may be necessary, for example, for elderly road users who are unsure when turning, especially in the urban environment of a complex intersection with pedestrian and cyclist traffic, which cross the path of the vehicle during green phase.
Die erste Sensoranordnung
Eine weitere Möglichkeit ist die Unterstützung bei einer Spurhaltefunktion. Über den weiteren Sensor
Die Einbeziehung von Fahrzeugdaten erhöht die Qualität der Assistenzfunktion. Es kann jedoch nicht immer von einem Zugriff auf das Fahrzeugbordnetz ausgegangen werden. Daher sollte die Grundfunktionalität ohne diese Daten auskommen oder nur mit Daten einer koppelbaren Zusatzsensorik. Beispielsweise ist es denkbar, für eine Müdigkeitsüberwachung einen zusätzlichen Sensor am Lenkrad zu verbauen, der in die Analyse der Situation einbezogen wird. The inclusion of vehicle data increases the quality of the assistance function. However, it can not always be assumed that access to the vehicle electrical system. Therefore, the basic functionality should work without this data or only with data of a coupled additional sensor system. For example, it is conceivable to incorporate an additional sensor on the steering wheel for fatigue monitoring, which is included in the analysis of the situation.
Durch die Kombination mit einer Routenplanung kann die Fahrstrecke vorab konfiguriert werden. Dadurch ist es möglich, Gefahrenplätze vorab zu definieren und das Assistenzsystem hierfür anzupassen. By combining it with route planning, the route can be configured in advance. This makes it possible to pre-define danger areas and to adapt the assistance system for this purpose.
Dazu werden neben den Routenplanungsdaten Daten über Unfallschwerpunkte und Unfallstatistiken gespeicherte, welche dann vom Assistenzsystem geladen und in die Unterstützung mit einbezogen werden. In addition to the route planning data, data on accident severity and accident statistics are stored, which are then loaded by the assistance system and included in the support.
Ebenso können Parameter aus dem Fahrspurverlauf abgeleitet werden, wie beispielsweise Richtgeschwindigkeiten für Kurvenfahrten u.ä. Similarly, parameters can be derived from the lane course, such as straightening speeds for cornering and the like.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Assistenzsystem assistance system
- 22
- Steuer- und Recheneinheit Control and computing unit
- 33
- Anordnung zur Fahrzeuganalyse- und -steuerung Arrangement for vehicle analysis and control
- 44
- erste Sensoranordnung first sensor arrangement
- 55
- zweite Sensoranordnung second sensor arrangement
- 66
- weitere Sensoranordnung further sensor arrangement
- 77
- Anordnung zur Anzeige Arrangement for display
- 88th
- Datenbank Database
- 99
- Sende- Empfangseinheit Transceiver unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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