DE102006056094A1

DE102006056094A1 - Fahrerassistenzsystem mit Anwesenheitsüberwachung

Info

Publication number: DE102006056094A1
Application number: DE102006056094A
Authority: DE
Inventors: Karsten Haug
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-05-29
Also published as: US20100222976A1; WO2008064943A1; JP2009541888A; EP2097286A1; KR20090083910A

Abstract

Fahrerassistenzsystem mit einer Steuereinrichtung (12), die eine Selbstdeaktivierungsfunktion (14) aufweist, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, die Anwesenheit des Fahrers auf dem Fahrersitz (18) zu überwachen und bei Abwesenheit des Fahrers die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) auszulösen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit einer Steuereinrichtung, die eine Selbstdeaktivierungsfunktion aufweist.
Beispiele für solche Fahrerassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge sind etwa Tempomat- oder Cruise Control Systeme, sogenannte ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control), die mit Hilfe eines Radarsensors das Vorfeld des Fahrzeugs überwachen und automatisch den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug regeln, sowie automatische Spurhaltesysteme und Kombinationen aus ACC- und Spurhaltesystem.
Die Selbstdeaktivierungsfunktion wird bei bekannten ACC-Systemen beispielsweise dann ausgelöst, wenn der Radarsensor ausgefallen oder erblindet ist. Der Fahrer erhält dann einen akustischen Warnhinweis, daß das System nicht mehr zur Verfügung steht.
Es sind auch Assistenzsysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die in der Lage sind, einen Sekundenschlaf des Fahrers zu detektieren und in diesem Fall automatisch eine kontrollierte Zwangsbremsung des Fahrzeugs in den Stand einzuleiten.
Weiterhin sind in Verbindung mit Sicherheitsgurtsystemen und/oder Airbagsystemen Sitzbelegungsdetektoren bekannt, die die Belegung beispielsweise des Beifahrersitzes durch eine Person detektieren, damit in Abhängigkeit von dem Detektionssignal das Airbagsystem aktiviert oder ein Warnhinweis zum Anlegen des Sicherheitsgurtes ausgegeben werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrerassistenzsystem mit verbessertem Mißbrauchsschutz zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Überwachungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Anwesenheit des Fahrers auf dem Fahrersitz zu überwachen und bei Abwesenheit des Fahrers die Selbstdeaktivierungsfunktion auszulösen.
Dabei kann unter "Abwesenheit" des Fahrers allgemein auch eine Situation verstanden werden, in der der Fahrer nicht eine der Fahrsituation angepaßte Körperhaltung in Bezug auf die Bedienelemente (z.B. Lenkrad und Pedale) einnimmt.
Bei semiautonomen Fahrerassistenzsystemen wie den oben erwähnten ACC-Systemen und Spurhaltesystemen und erst recht bei einer Kombination dieser Systeme besteht die Gefahr, daß sich der Fahrer dazu verleiten läßt, für längere Zeit die Hände vom Lenkrad zu nehmen und sich vom Verkehrsgeschehen abzuwenden, die Füße weit von den Pedalen zu entfernen oder den Fahrersitz ganz oder teilweise zu verlassen, etwa um heruntergefallene Gegenstände aufzuheben, oder, bei Wohnmobilen, sich in den hinteren Teil des Fahrzeugs zu begeben. Eine solche mißbräuchliche Benutzung der semiautonomen Fahrerassistenzsysteme, die für eine vollständig autonome Fahrzeugführung nicht die nötige Funktionssicherheit aufweisen, stellt ein erhebliches Unfallrisiko dar.
Die Erfindung erlaubt es, solche gefährlichen Verhaltensweisen des Fahrers zu detektieren und den Fahrer zu zwingen, seine Aufmerksamkeit wieder dem Verkehrsgeschehen zuzuwenden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Überwachungseinrichtung kann beispielsweise einen Sitzbelegungsdetektor für den Fahrersitz aufweisen, mit dem sich detektieren läßt, ob der Fahrer seine normale Sitzposition einnimmt oder sich vom Sitz erhoben hat. Wahlweise kann auch eine Kontaktmatte in der Rückenlehne vorgesehen sein, mit der detektiert wird, ob der Fahrer sich mit dem Rücken an die Lehne anlehnt, so daß er in Gefahrensituationen sofort einen ausreichenden Bremsdruck auf das Bremspedal ausüben kann. Ebenso ist eine Überwachung der Sicherheitsgurtlänge denkbar, um festzustellen, ob sich der Fahrer nach vorn oder zur Seite gebeugt hat.
Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachungseinrichtung auch einen Lenkradsensor aufweisen, mit dem sich detektieren läßt, ob der Fahrer die Hände am Lenkrad hat. Dieser Lenkradsensor kann beispielsweise durch eine Anordnung von Berührungssensoren oder auch durch einen Drehmoment- oder Kraftsensor gebildet werden, der in der Lage ist, die geringfügigen Drehmomente oder Kräfte zu detektieren, daß der Fahrer willkürlich oder unwillkürlich auf das Lenkrad bzw. die Lenksäule ausübt, wenn er die Hände am Lenkrad hat. Da es durchaus toleriert werden kann, wenn der Fahrer für wenige Augenblicke beide Hände vom Lenkrad löst, wird bei Überwachung des Lenkrads eine Abwesenheit des Fahrers erst dann erkannt, wenn der Fahrer das Lenkrad für längere Zeit losgelassen hat. Anstelle oder zusätzlich zu einem Lenkradsensor kann auch ein Innenraumüberwachungssystem wie z.B. eine Innenraumkamera mit zugehöriger Bildauswertung zur Detektion der Armposition des Fahrers vorgesehen sein.
Ergänzend kann die Stellung der Beine und der Füße überwacht werden, so daß ein zu weites Entfernen von den Pedalen detektiert werden kann. Hierzu können z.B. Lichtschranken im Fahrerfußraum, Kontaktbodenmatten, oder induktive oder kapazitive Sensoren im Fußraum angeordnet werden, so daß zuverlässig erkannt werden kann, wenn sich nicht mehr mindestens einer oder beide Füße in der Nähe der Pedale befinden. Hierdurch kann z.B. das extrem gefährliche Fahren im Schneidersitz detektiert werden.
Wenn die Überwachungseinrichtung eine Abwesenheit des Fahrers festgestellt hat, und dieser Zustand während einer gewissen Zeitspanne andauert, ist es zweckmäßig, zunächst ein Warnsignal, vorzugsweise ein akustisches Warnsignal auszugeben, das den Fahrer dazu auffordert, wieder seine normale Sitzposition einzunehmen, in der er angemessen auf das Verkehrsgeschehen reagieren kann. Die Wartezeit kann dabei länger sein, wenn der Fahrer nur das Lenkrad losgelassen hat, und kürzer, wenn sich der Fahrer vom Sitz erhoben hat.
Wenn der Fahrer nicht in angemessener Zeit auf den Warnhinweis reagiert, wird die Selbstdeaktivierungsfunktion ausgelöst, vorzugsweise verbunden mit einer weiteren nachdrücklichen Warnmeldung, etwa in der Form einer gesprochenen Ansage, die dem Fahrer verdeutlicht, daß die Assistenzfunktion abgeschaltet wird und er nun selbst wieder die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen muß.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Selbstdeaktivierungsfunktion so konfiguriert, daß sie, wenn sie durch die Überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung ausgelöst wird, eine kontrollierte Zwangsbremsung des Fahrzeugs in den Stand einleitet. Die Bremsverzögerung sollte dabei in Abhängigkeit davon, ob ein automatisches Spurhaltesystem aktiv ist oder nicht, so gewählt werden, daß das Fahrzeug einerseits rechtzeitig zum Stand gebracht wird, andererseits der Nachfolgeverkehr möglichst nicht gefährdet wird. In jedem Fall kann die Selbstdeaktivierungsfunktion auch eine automatische Einschaltung der Warnblinkanlage des Fahrzeugs auslösen.
Wenn ein automatisches Spurhaltesystem vorhanden ist, typischerweise in Verbindung mit einer Videokamera zur Erfassung der Spurmarkierungen auf der Fahrbahn, kann die Selbstdeaktivierungsfunktion auch so ausgebildet sein, daß das Fahrzeug während der Zwangsbremsung automatisch auf die Standspur gelenkt wird, sofern es sich (bei Rechtsverkehr) auf der äußersten rechten Spur befunden hat.
Wenn sich das Fahrzeug auf einer mehrspurigen Straße auf einer Überholspur befindet, was in der Regel auch bei ACC-Systemen ohne Spurhaltefunktion anhand der Ortungssignale des Radarsensors erkennbar ist, kann eine Zwangsbremsung in den Stand unter Sicherheitsgesichtspunkten problematisch sein. In diesem Fall kann es zweckmäßiger sein, das Fahrerassistenzsystem nicht vollständig zu deaktivieren, sondern lediglich den Funktionsumfang einzuschränken, beispielsweise in der Form, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine bestimmte Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird. Der Begriff "Selbstdeaktivierungsfunktion", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, soll auch diese Funktionalität umfassen.
Auch wenn der Fahrersitz nicht verlassen wird, können, z.B. mit dem oben erwähnten Innenraumüberwachungssystem, Körperhaltungen detektiert werden, die nicht der optimalen Fahrposition entsprechen. In diesen Fällen kann die maximale Soll-Geschwindigkeit von ACC vermindert werden, da die zu dieser hohen Geschwindigkeit notwendige Bremskraft in dieser Position nicht aufgebracht werden kann. So läßt sich erreichen, daß der Fahrer bei hohen Geschwindigkeiten eine Sitzhaltung einnimmt, in der er optimal bremsbereit ist.
Ebenso kann die maximal einstellbare Soll-Geschwindigkeit reduziert werden, wenn der Fahrer sich stark mit Bedienungsoperationen beschäftigt, z.B. Eingabe eines Navigationsziels, Einstellen des Sitzes, etc, da ein Fahrzeug bei mit beschränkter Aufmerksamkeit des Fahrers nicht mit hoher oder höchster Geschwindigkeit gefahren werden sollte.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems; und
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des Systems.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in 1 gezeigte Fahrerassistenzsystem 10 umfaßt eine elektronische Steuereinrichtung 12, die die Assistenzfunktion oder Funktionen steuert, im gezeigten Beispiel eine Abstands- und Geschwindigkeitsregelfunktion ACC (Adaptive Cruise Control) und eine Spurhaltefunktion LKS (Lane Keeping Support), und in der eine Selbstdeaktivierungsfunktion 14 implementiert ist, sowie eine Überwachungseinrichtung 16 zur Überwachung der Anwesenheit des Fahrers auf dem Fahrersitz 18.
Zu der Überwachungseinrichtung 16 gehört ein in das Sitzkissen des Fahrersitzes 18 integrierter Sitzbelegungssensor 20, der ein Sitzbelegungssignal an die Überwachungseinrichtung 16 meldet, sowie ein in die Rückenlehne des Fahrersitzes 18 integrierter Kontaktsensor 21, der anzeigt ob der Fahrer sich mit dem Rücken an die Lehne anlehnt. Außerdem ist in 1 ein Gurtaufroller mit einem integrierten Gurtlängensensor 23 zur Messung der Auszugslänge des Sicherheitsgurtes gezeigt. Im gezeigten Beispiel ist zusätzlich am Lenkrad 22 des Fahrzeugs ein Lenkradsensor 24 vorgesehen, der ein Abwesenheitssignal an die Überwachungseinrichtung 16 liefert, wenn der Fahrer während einer gewissen Zeitspanne von beispielsweise einigen Sekunden die Hände vom Lenkrad 22 gelöst hat und somit keinerlei Kräfte oder Drehmomente auf das Lenkrad ausübt. Analog detektiert ein Fußraumsensor 25, ob der Fahrer die Füße in einer bremsbereiten Position hält.
Wahlweise kann die Überwachungseinrichtung 16 auch ein Innemraumüberwachungssystem (16a) aufweisen, das die Sitzhaltung des Fahrers erkennt, sowie eine Schnittstelle 16b zu anderen Bedienungseinrichtungen des Fahrzeugs. Mit dieser Schnittstelle läßt sich erkennen, ob die Aufmerksamkeit des Fahrers durch irgendwelche Bedienungsoperationen, etwa am Navigationssystem, in Anspruch genommen ist, so daß in diesen Situationen z.B. mit einer Begrenzung der Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs reagiert werden kann.
An die Steuereinrichtung 12 ist ein Lautsprecher 26 angeschlossen, über den auf Veranlassung der Selbstdeaktivierungsfunktion 14 akustische Warnhinweise, beispielsweise in gesprochener Sprache, ausgegeben werden können.
2 ist ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Überwachungseinrichtung 16 und der Selbstdeaktivierungsfunktion 14 illustriert. Das Flußdiagramm repräsentiert eine Programmroutine, die bei Aktivierung des Fahrerassistenzsystems 10 mit Schritt S1 gestartet wird und dann während der gesamten Aktivitätsdauer des Fahrerassistenzsystems zyklisch durchlaufen wird.
In Schritt S2 prüft die Überwachungseinrichtung 16 anhand der Signale des Sitzbelegungssensors 20 des Lenkradsensors 24 und des Fußraumsensors 25, ob der Fahrer sich auf dem Fahrersitz 18 befindet und die Hände am Lenkrad sowie die Füße in der Nähe der Pedale hat oder ob er "abwesend" ist, was hier bedeutet, daß der Fahrer den Fahrersitz nicht mehr mit einem wesentlichen Teil seines Gewichts belastet und/oder die Hände für eine gewisse Zeit vollständig vom Lenkrad gelöst hat und/oder eine Fußstellung einnimmt, in der seine Reaktionsbereitschft herabgesetzt ist. Wenn der Fahrer seine normale Sitzposition innehat und somit bereit und in der Lage ist, rechtzeitig auf unvorhergesehene Vorkommnisse im Verkehrsgeschehen zu reagieren (N in Schritt S2), erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S2. Ist der Fahrer dagegen abwesend in dem oben erläuterten Sinne (Y), so wird in Schritt S3 eine gewisse Zeitspanne von beispielsweise einigen Sekunden abgewartet. Während dieser Wartezeit werden die Signale des Sitzbelegungssensors 20, des Lenkradsensors 24 und des Fußraumsensors 25 fortlaufend überwacht. Wenn wieder die Anwesenheit des Fahrers festgestellt wird, erfolgt über Schritt S4 ein Rücksprung zu Schritt S2. Ist der Fahrer jedoch auch nach Ablauf der Wartezeit in Schritt S4 noch abwesend, erfolgt in Schritt S5 die Ausgabe eines Warnsignals über den Lautsprecher 26, und es wird weiter abgewartet, ob der Fahrer wieder seine normale Sitzposition einnimmt.
Wenn der Fahrer innerhalb dieser Wartezeit wieder seine normale Sitzposition einnimmt, erfolgt in Schritt S6 ein Rücksprung zu Schritt S2. Andernfalls erhält der Fahrer in Schritt S7 noch einmal einen nachdrücklichen akustischen Hinweis, daß die Assistenzfunktionen nunmehr abgeschaltet werden, und die Selbstdeaktivierungsfunktion 14 löst einen Übergang des Fahrzeugs in einen Fail-safe-Zustand aus, beispielsweise eine kontrollierte Zwangsbremsung des Fahrzeugs in den Stand. Bei Stillstand des Fahrzeugs wird das Fahrerassistenzsystem 10 deaktiviert, so daß der Fahrer selbst die Kontrolle übernehmen muß, um das Fahrzeug wieder in Bewegung zu setzen.

Claims

Fahrerassistenzsystem mit einer Steuereinrichtung (12), die eine Selbstdeaktivierungsfunktion (14) aufweist, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, die Anwesenheit des Fahrers auf dem Fahrersitz (18) zu überwachen und bei Abwesenheit des Fahrers die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) auszulösen.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) einen Sitzbelegungssensor (20) für den Fahrersitz (18) aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, als Abwesenheit des Fahrers eine Situation zu detektieren, in der der Fahrer nicht eine der Fahrsituation angepaßte Körperhaltung in Bezug auf die Bedienelemente des Fahrzeugs einnimmt.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) einen Sensor (21) in der Rückenlehne des Fahrersitzes (18) aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) einen Lenkradsensor (24) aufweist, der in der Lage ist, einen Zustand zu erkennen, in dem der Fahrer während einer vorgegebenen Zeitspanne ununterbrochen die Hände vom Lenkrad (22) gelöst hat.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) einen Fußraumsensor (25) aufweist, der in der Lage ist, einen Zustand zu erkennen, in dem der Fahrer während einer vorgegebenen Zeitspanne ununterbrochen die Füße in einer Position hält in der eine sofortige Pedalbetätigung nicht möglich ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) ein Innenraumüberwachungssystem (16a) zur Überwachung der Körperhaltung des Fahrers umfaßt.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) einen Gurtlängensensor (23) zur Überwachung der Auszugslänge eines Sicherheitsgurtes des Fahrersitzes (18) umfaßt.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (16) eine Schnittstelle (16b) zu Bedienungseinrichtungen des Fahrzeugs aufweist, zur Feststellung, ob die Aufmerksamkeit des Fahrers durch Bedienungsoperationen abgelenkt ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) dazu ausgebildet ist, bei Erkennung der Fahrerabwesenheit nach Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit zunächst die Ausgabe eines Warnhinweises an den Fahrer zu veranlassen, bevor nach Ablauf einer weiteren vorgegebenen Wartezeit, wenn der Fahrer weiterhin abwesend ist, die Funktionen des Fahrerassistenzsystems ganz oder teilweise deaktiviert werden.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) dazu ausgebildet ist, einen weiteren Warnhinweis an den Fahrer auszugeben, wenn die Fahrerassistenzfunktionen ganz oder teilweise deaktiviert werden.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) dazu ausgebildet ist, eine kontrollierte Zwangsbremsung des Fahrzeugs auszulösen.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug in den Stand zu bremsen und die Fahrerassistenzfunktionen erst bei annäherndem oder völligem Stillstand des Fahrzeugs zu deaktivieren.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Assistenzfunktion (ACC) zur Regelung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Assistenzfunktion (ACC) zur Regelung des Abstands des eigenen Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstdeaktivierungsfunktion (14) dazu ausgebildet ist, die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs nach oben und/oder den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nach unten zu begrenzen.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Assistenzfunktion eine automatische Spurhaltefunktion (LKS) aufweist.