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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Evaluierungseinheit gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein System mit mindestens einer derartigen Evaluierungseinheit
sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 5.
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Fahrerassistenzsysteme
(FAS) finden sich in zunehmendem Maße in modernen Kraftfahrzeugen; bereits
in Serie sind diverse Sicherheits- und/oder Komfortsysteme, wie
zum Beispiel die Adaptive Cruise Control (ACC), das Antiblockiersystem
(ABS), das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) oder der Bremsassistent.
Bei diesen Systemen existiert kaum Kommunikation zwischen den Komponenten zur
Ansteuerung der Aktorik, wie zum Beispiel dem Motor oder der Bremse,
und den in den allermeisten Fahrzeugen vorhandenen Audio- und/oder
Videokomponenten, wie zum Beispiel dem Radio, der Multifunktionsanzeige
oder dem Monitor. Warnungen des Fahrers erfolgen nach dem Stand
der Technik lediglich durch Aufleuchten einer Kontrolllampe oder durch
Ausgabe eines Warntons, etwa während
eines ESP-Eingriffs.
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Aus
der Druckschrift
DE
44 16 507 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung der Benutzungsberechtigung
für ein
Fahrzeug bekannt, das bei Identifizierung des Fahrers in die Sperrfunktion
zur Inbetriebnahme des Fahrzeugs eingreift, nämlich in Abhängigkeit
von der mit Hilfe einer Kamera vorgenommenen Fahreridentifizierung
die Sperrfunktion zur Inbetriebnahme des Fahrzeugs freigibt.
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In
der Druckschrift
DE
38 17 495 A1 ist eine Steuerungseinrichtung zur benutzerspezifischen
Anpassung der Parametrisierung von verschiedenen elektronisch einstellbaren
Funktionen in einem Kraftfahrzeug offenbart. Gemäß dieser Steuerungseinrichtung
werden jedoch ausschließlich
die benutzerspezifischen Merkmale, nicht aber die jeweilige Verkehrssituation
für die
Anpassung der Funktionen herangezogen.
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Um
Ablenkungen des Fahrers eines Fortbewegungsmittels vom Verkehrsgeschehen
zu vermeiden, wird in der Druckschrift
DE 102 55 435 A1 eine sogenannte
Speed-Lock-Funktion
beschrieben, die die Bedienungsmöglichkeit
eines fahrzeuginternen Geräts,
insbesondere eines Fahrerinformationssystems, zum Beispiel eines
Navigationssystems, während
der Fahrt einschränkt
oder unterbindet. Hierbei wird die automatische Einschränkung der
Bedienungssteuerung (Speed-Lock-Funktion) in Abhängigkeit vom Fahrzustand des
Fortbewegungsmittels, beispielsweise in Abhängigkeit von der Sitzbelegung des
Beifahrersitzes oder in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, aktiviert. Bei der Beurteilung
des Fahrzustandes wird hierbei lediglich die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit
berücksichtigt,
nicht aber das Fahrzeugumfeld. Die Speed-Lock-Funktion verhindert zwar, dass
der Fahrzeugführer
durch die Bedienung eines Fahrerinformationssystems vom Verkehrsgeschehen
abgelenkt wird, sie unterstützt jedoch
den Fahrzeugführer
nicht bei der Selektion der vom Fahrerinformationssystem gelieferten
Informationen.
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Vor
allem in gefährlichen
Verkehrssituationen ist es jedoch wichtig, dass der Fahrer nur mit
den allernotwendigsten, das heißt
nur mit sicherheitsrelevanten Informationen versorgt wird, so dass
er seine verbleibende Konzentration auf die Aufnahme dieser wichtigen
Informationen richten kann.
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Eine
Vorrichtung zur Filterung der vom Fahrerinformationssystem gelieferten
Informationen ist aus der Druckschrift
DE 199 52 857 C1 bekannt.
Diese Vorrichtung erfasst mittels Kamera und Mikrophon den Fahrerzustand
und stellt je nach Gemütslage
des Fahrers nur bestimmte Informationen dar. Im Notfall, das heißt bei Erkennen
einer hohen Stresssituation des Fahrers, können neben dem Fahrerinformationssystem
auch der Motor und die Bremse automatisch angesteuert werden. Mittels
der Vorrichtung gemäß der Druckschrift
DE 199 52 857 C1 wird
somit eine fahrerzustandsabhängige
Bedienungssteuerung des Fortbewegungsmittels ermöglicht. Als nachteilig wird bei
der bekannten Vorrichtung jedoch erachtet, dass für die Bedienungssteuerung
im Wesentlichen der Fahrerzustand, nicht aber die Verkehrssituation
maßgeblich
ist. Des Weiteren wird der Fahrzeugzustand nur sehr eingeschränkt berücksichtigt,
etwa hinsichtlich der Geschwindigkeit, der Kühlwassertemperatur, des Reifendrucks
und des Tankstands.
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Ein
System sowie eine Verfahren der eingangs genannten Art ist in der
Druckschrift
DE 102 18
681 A1 offenbart. Gemäß diesem
System bzw. diesem Verfahren wird die Bedienungssteuerung von elektronischen
Geräten
eines Fortbewegungsmittels graduell unterstützt. Die Ausprägung der
graduellen Unterstützung
ist abhängig
von der Belastung des Fahrers bzw. vom Fahrerzustand sowie von der
Komplexität
der Verkehrssituation, gemessen an der Geschwindigkeit des Fortbewegungsmittels,
am Fahrzeugaufkommen sowie an den Wetterverhältnissen. Mit Hilfe dieses
Systems bzw. Verfahrens wird also ein Maß für die Belastung eines Bedieners
eines elektronischen Gerätes
bestimmt und in Abhängigkeit
vom bestimmten Maß die
Bedienungseingabe mittels Vorgaben unterstützt. Mittels des in der Druckschrift
DE 102 18 681 A1 beschriebenen
Systems bzw. Verfahrens wird jedoch die Verkehrssituation lediglich
pauschal beurteilt; eine konkrete Gefahrensituation, zum Beispiel
ein zu dichtes Auffahren auf ein voranfahrendes Fahrzeug, wird nicht
erkannt, insbesondere wird nicht auf eine individuelle Gefahrensituation
reagiert.
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Darstellung der Erfindung:
Aufgabe, Lösung,
Vorteile
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Ausgehend
von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten
sowie unter Würdigung
des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Evaluierungseinheit der eingangs genannten
Art, ein System der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der
eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass das an den Führer des
Fortbewegungsmittels gerichtete Informationsangebot sowohl quantitativ
als auch gualitativ an die jeweilige Fahrsituation angepasst wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Evaluierungseinheit mit den im Anspruch
1 angegebenen Merkmalen, durch ein System mit den im Anspruch 4 angegebenen
Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 5 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden
Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Mithin
basiert die vorliegende Erfindung auf dem vorzugsweise automatischen
Ansteuern der Benutzerschnittstelle des Fortbewegungsmittels; insbesondere
kann beispielsweise die Schnittstelle mindestens eines Fahrerinformationssystems
modifiziert werden, und somit können
Informationen zugefügt, abgeschaltet
oder ausgeblendet werden.
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Zweckmäßigerweise
kann eine Ankopplung der Evaluierungseinheit und/oder des übergeordneten
Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung an eine an sich aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtung
zur Erkennung von Fahrsituationen mit erhöhtem Gefährdungspotential vorgenommen
werden.
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Die
Erfindung bietet den Vorteil, dass eine gezielte Ansteuerung der
Benutzerschnittstelle, insbesondere für eine geeignete Zeitspanne
und/oder in kritischen Fahrsituationen, gewährleistet ist. Durch die erfindungsgemäße Selektion
und/oder Modifikation der Information kann der Fahrer in unkritischen
Situationen nicht fahrzeugführungsrelevante
Information aufnehmen, etwa telephonieren oder ein Navigationsmodul
bedienen.
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In
kritischen Situationen werden aber die Kanäle der Informationsversorgung,
zum Beispiel über Rundfunk
empfangbare Infotainmentangebote, unterbrochen, und es erfolgt für eine geeignete
Dauer ausschließlich
gezielte Information zur aktuellen Fahrsituation, zum Beispiel spezifische
Warnungen. Durch die automatisierte Selektion der Informationsausgabe
wird eine Überforderung
der Fahreraufmerksamkeit vermieden und die Konzentration mit hoher
Priorität
auf die Fahrzeugführung
gelenkt.
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Der
Führer
des Fortbewegungsmittels wendet also bei erfindungsgemäßem Einsatz
der Evaluierungseinrichtung, des Systems sowie des Verfahrens seine
Aufmerksamkeit vom über
die Benutzerschnittstelle zur Verfügung gestellten Infotainment
ab und konzentriert sich voll auf die kritische Fahrsituation. Dabei
kann er gegebenenfalls wiederum über die
Benutzerschnittstelle selektiv und ausschließlich über die Fahrsituation informiert,
insbesondere vor der kritischen Fahrsituation auf geeignete Weise akustisch
und/oder optisch und/oder haptisch gewarnt, werden.
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Erfindungsgemäß wird also
die aktuelle Ausgabe von an den Führer des Fortbewegungsmittels gerichteten
Informationen modifiziert; zum Beispiel wird in einer Gefahrensituation
unwichtige Information, wie Kraftstoffverbrauch, Landkarte, Reisezeit oder
Telephongespräch,
automatisch ausgeblendet. Daneben kann zusätzlich die Bedienungsführung von
im Fahrraum befindlichen Geräten,
wie beispielsweise Navigationssystem, Radio oder Telephon, gesteuert
werden, insbesondere können
in Gefahrensituationen unwichtige Eingabemöglichkeiten automatisch unterbunden
werden.
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Bei
der Berechnung und/oder Interpretation des für die Modifikation der Benutzerschnittstelle
relevanten Gefährdungsmaßes wird
erfindungsgemäß die konkrete
Verkehrssituation mittels der Erfassungseinheit, zum Beispiel mittels
Umfeldsensorik, erfasst und einbezogen. Es erfolgt also keine pauschale
Beurteilung der Situation, zum Beispiel indem einzig die eigene
Geschwindigkeit berücksichtigt wird,
sondern vielmehr wird das Gefährdungsmaß aufgrund
einer konkreten, individuellen Fahrsituation berechnet und somit
im Falle einer Ansteuerung der Benutzerschnittstelle, beispielsweise
einer Fahrerinformationssystemschnittstelle, diese Ansteuerung aufgrund
der konkreten, individuellen Fahrsituation vorgenommen.
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Unabhängig hiervon
oder in Verbindung hiermit wird zur Ansteuerung der Benutzerschnittstelle, zum
Beispiel der Audioschnittstelle und/oder der Videoschnittstelle,
in der Evaluierungseinheit vorteilhafterweise
- – in Abhängigkeit
vom berechneten Gefährdungsmaß und/oder
- – in
Abhängigkeit
von der Aktivität
der Sicherheits- und/oder Komforteinrichtung ein Kritikalitätsmaß für die jeweilige
Fahrsituation, insbesondere für eine
Gefahrensituation, gebildet.
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Vorteilhafterweise
wird somit im Sinne einer Einschränkung der Informationsausgabe
die insbesondere zur Ausgabe von Informationen vorgesehene Benutzerschnittstelle,
zum Beispiel die Audioschnittstelle und/oder die Videoschnittstelle,
in Abhängigkeit
von der Kritikalität
der Fahrsituation gesteuert. Die Kritikalität der Fahrsituation kann dabei aus
Fahrzeugsensordaten, zum Beispiel mittels der Fahrzeuggeschwindigkeit,
bestimmt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet somit ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Bildung eines Maßes für die Kritikalität einer Fahrsituation.
Hierbei erfolgt die Ansteuerung der Benutzerschnittstelle vorzugsweise
bei Überschreiten
mindestens eines Schwellenwertes des Kritikalitätsmaßes. Die Aufhebung der Ansteuerung
der Benutzerschnittstelle erfolgt hingegen vorteilhafterweise bei
Unterschreiten aller Schwellenwerte des Kritikalitätsmaßes und/oder
mit zumindest geringer Zeitverzögerung.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung mindestens
einer Evaluierungseinheit gemäß der vorstehend
dargelegten Art und/oder mindestens eines Systems gemäß der vorstehend dargelegten
Art und/oder eines Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten
Art
- – zum
akustischen und/oder optischen und/oder haptischen Warnen des Führers des
Fortbewegungsmittels in einer Gefahrensituation und/oder
- – zur
automatischen Selektion der an den Führer des Fortbewegungsmittels
auszugebenden Informationen während
einer Gefahrensituation.
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Die
vorliegende Erfindung kann also zum Beispiel in folgenden Verkehrssituationen
zum Einsatz gelangen:
- (i) Der Führer des
Fortbewegungsmittels befährt eine
kurvenreiche Straße,
wobei die Geschwindigkeit zum Durchfahren der vor dem Führer des Fortbewegungsmittels
liegenden Kurve zu hoch ist.
- (ii) Der Führer
des Fortbewegungsmittels fährt
auf eine Kreuzung zu, wodurch eine Kollision mit einem sich von
links oder von rechts nähernden Fahrzeug
droht.
- (iii) Der Führer
des Fortbewegungsmittels fährt mit
nicht angepasster Geschwindigkeit auf einen Stau zu, speziell wenn
das Ende dieses Staus hinter einer Kuppe und/oder hinter einer Kurve liegt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Wie
bereits vorstehend erörtert,
gibt es verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die den Ansprüchen 1 und
5 nachgeordneten Ansprüche
verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend anhand der beiden
durch die 1 und 2 veranschaulichten
Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 in
schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel für ein System
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
arbeitet; und
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2 in
schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel für ein System
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
arbeitet.
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Zur
Vermeidung überflüssiger Wiederholungen
beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der
Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung – soweit
nicht anderweitig angegeben – auf
beide Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung (1 und 2). Gleiche
oder ähnliche
Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den 1 und 2 mit
identischen Bezugszeichen versehen.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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In
den 1 bzw. 2 ist jeweils ein Fahrerassistenzsystem 100 bzw. 100' zur Modifikation zweier
einem Fortbewegungsmittel zugeordneter Benutzerschnittstellen 10, 12,
nämlich
einer Audioschnittstelle 10 und einer Videoschnittstelle 12,
dargestellt.
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Das
Fahrerassistenzsystem 100 bzw. 100' weist zwei Erfassungseinheiten 20, 22,
nämlich
einen ersten Umfeldsensor 20 sowie einen zweiten Umfeldsensor 22,
zum Erfassen interner bzw. externer Bedingungen des Fortbewegungsmittels
auf. Den Erfassungseinheiten 20, 22 ist eine Auswertungseinheit 30 nachgeordnet,
die
- – mit
den von der Erfassungseinheit 20 in Form von Daten 26 erfassten
internen Bedingungen sowie
- – mit
den von der Erfassungseinheit 22 in Form von Daten 28 erfassten
externen Bedingungen
beaufschlagbar ist. Diese Auswertungseinheit 30 berechnet
an Hand der gelieferten Daten 26, 28 ein Gefährdungsmaß 32.
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Das
Fahrerassistenzsystem 100 bzw. 100' weist des Weiteren zwei Sicherheitseinrichtungen 40, 50,
nämlich
ein A[nti]B[lockier]S[ystem] 40 und ein E[lektronisches]S[tabilitäts]P[rogramm]-Modul 50 auf die
bei Vorliegen einer bestimmten Fahrsituation aktiviert werden. Der
Auswertungseinheit 30 und den Sicherheitseinrichtungen 40, 50 ist
eine Evaluierungseinheit 60 nachgeordnet.
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Beim
ersten Ausführungsbeispiel
des Systems 100 gemäß 1 wird
die Evaluierungseinheit 60 mit dem Gefährdungsmaß 32, mit einem Eingriffssignal 42 des
A[nti]B[lockier]S[ystems] 40 sowie mit einem Eingriffssignal 52 des
E[lektronischen]S[tabilitäts]P[rogramm]-Moduls 50 beaufschlagt.
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel des
Systems 100' gemäß 2 kann
die Auswertungseinheit 30 auch mit von den beiden Sicherheits- und/oder
Komforteinrichtungen 40 bzw. 50 gesendeten Daten 44 bzw. 54 beaufschlagt
werden. In diesem Falle werden bei der Berechnung des Gefährdungsmaßes 32 neben
den von den Umfeldsensoren 20 bzw. 22 gesendeten
Daten 26 bzw. 28 auch die von den Sicherheitssystemen 40 bzw. 50 gesendeten
Daten 44 bzw. 54 berücksichtigt.
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In
jedem Falle bildet (<--> Bezugszeichen 62)
die Evaluierungseinheit 60 in Abhängigkeit vom Gefährdungsmaß 32 und/oder
in Abhängigkeit
von der Aktivität
der Sicherheitseinrichtungen 40, 50 ein Kritikalitätsmaß 64 für die jeweilige
Fahrsituation.
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Dieses
Kritikalitätsmaß 64 wird
auf einen Schwellenwert 66 hin getestet. Bei Überschreiten des
Schwellenwertes 66 erfolgt eine Ansteuerung 70 der
Audioschnittstelle 10 und der Videoschnittstelle 12,
so dass deren Ausgabe von Informationen reguliert und modifiziert
wird. Bei Unterschreiten des Schwellenwertes 66 wird die
Ansteuerung 70 der Benutzerschnittstellen 10, 12 mit
zumindest geringer Zeitverzögerung
wieder aufgehoben.
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In
den 1 bzw. 2 ist somit jeweils ein Verfahren
und eine Einrichtung 100 bzw. 100' zur gezielten Modifikation der
Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 in
kritischen Fahrsituationen dargestellt. Mögliche Ausprägungen von
kritischen Fahrsituationen sind beispielsweise Situationen, in denen
das Fahrzeug instabil ist oder wird. Dies ist zum Beispiel beim
Eingriff des ABS-Moduls 40 und/oder des ESP-Moduls 50 der
Fall.
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In
einer kritischen Fahrsituation wird beispielsweise vom an sich aus
dem Stand der Technik bekannten Sicherheitssystem 40, 50,
zum Beispiel vom ABS 40 und/oder vom ESP 50, festgestellt,
dass ein von diesem Sicherheitssystem 40, 50 zur
Verfügung
gestelltes Gefährdungsmaß 32 oberhalb
einer festgelegten Schwelle liegt. Dieses Sicherheitssystem 40, 50 kann
zur Bestimmung eines solchen Gefährdungsmaßes 32 Daten
von den Umfeldsensoren 20, 22, zum Beispiel von
den Radar-, Ultraschall- und/oder
Videosensoren, auswerten. Das Gefährdungsmaß 32 kann sich in
verschiedenen Situationen erhöhen,
zum Beispiel bei einer bevorstehenden Kollision oder beim bevorstehenden
Abkommen von der Fahrbahn.
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In
allen Fällen
erfolgt eine Benachrichtigung 32, 42, 52 (vgl. 1)
bzw. 32 (infolge 44, 54; vgl. 2) über das
Eintreten einer kritischen Fahrsituation an die erfindungsgemäße Einrichtung 60 zur
Modifikation der Audio- und/oder Videoschnittstelle 10, 12.
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Im
Folgenden werden Beispiele für
mögliche Ausprägungen zeitlicher
Verläufe
einer Modifikation gegeben:
- – Eine Modififikation
der Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 wird
ausgelöst,
sobald eine kritische Fahrsituation detektiert wird, zum Beispiel
wenn eine Kollision mit hoher Wahrscheinlichkeit bevorsteht.
- – Eine
Modifikation der Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 wird
aufgehoben, sobald keine kritische Fahrsituation mehr detektiert
wird.
- – Eine
Modifikation der Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 wird
aufgehoben, sobald keine kritische Fahrsituation mehr detektiert
wird, frühestens
jedoch nach einer minimalen Zeitspanne, zum Beispiel um Oszillationen
in der Modifikation zu vermeiden.
- – Eine
Modifikation der Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 wird
schrittweise aufgehoben, sobald keine kritische Fahrsituation mehr detektiert
wird, zum Beispiel wird zunächst
die Lautstärke
langsam auf das alte Niveau gesetzt und/oder zuerst die Unterbrechung
eines Telephonats aufgehoben und etwas später der Monitor wieder zugeschaltet.
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Des
Weiteren werden im Folgenden mögliche
Ausprägungen
zur Modifikation der Audio- und/oder Video-Schnittstelle 10, 12 genannt:
- – Stummschalten
oder deutliche Lautstärkereduktion
der Audioquelle, zum Beispiel des C[ompact]D[isc]-Players oder des
Radios;
- – Unterbrechen
eines Telephonats mit einer automatischen Nachricht an den Gesprächspartner, wobei
die Nachricht zum Beispiel beinhaltet, dass der Fahrer kurzzeitig
nicht erreichbar ist; die Verbindung wird jedoch gehalten, und nach
Beendigung der kritischen Situation wird wieder durchgeschaltet;
- – Ausblenden
von Videodaten aus dem Infotainment-Bereich, zum Beispiel der Fahrzeit,
des aktuellen Kraftstoffverbrauchs und/oder des T[ele]V[ision]-Empfangs;
- – Senden
eines einheitlichen Warnsignals für alle fahrkritischen Situationen
als eindeutiges Signal an den Fahrer, sich ab sofort ausschließlich auf das
Führen
des Fahrzeugs zu konzentrieren; und/oder
- – Deaktivierung
aller Bedienelemente mit ausschließlicher Infotainment-Funktionalität.
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Die
Ausgabe von Audio- und/oder Videodaten, zum Beispiel durch Lautsprecher
und/oder durch Monitore, und die entsprechenden Bedienelemente im
Fahrzeug sind direkt zugänglich.
Es kann problemlos festgestellt werden, ob sich die Audio- und/oder
Video-Schnittstelle 10, 12 bei Detektion einer
kritischen Fahrsituation von der "normalen" Einstellung unterscheidet.