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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur modularen Ausgabe
von Informationen zum Unterstützen eines Fahrers beim Betreiben
eines Fahrzeugs.
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Fahrzeuge
sind heute in der Lage, den Fahrer in verschiedensten Fahrsituationen
zu unterstützen. Zahlreiche aus der Umgebung erfasste Sensordaten
werden isoliert einer entsprechenden Fahrzeugfunktion zugeordnet.
Anschließend wird eine für diese Funktion definierte
Ausgabe oder Fahrzeugreaktion getätigt.
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Aus
der Druckschrift
DE
10 2006 058 104 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem für
Kraftfahrzeuge mit einer Mehrzahl von Fahrerassistenzmodulen unterschiedlicher
Funktionalität bekannt. Jedes Fahrzeugassistenzmodul weist
eine Mehrzahl von Teilfunktionen auf, die den Fahrer bei der Fahrzeugführung
unterstützen. Das Fahrerassistenzsystem umfasst Auswahlmittel,
die die Vorgabe eines Handlungsziels ermöglichen, dem mindestens
eine Teilfunktion eines Fahrerassistenzmoduls zugeordnet ist.
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Komplexe
Situationen, die aus mehreren Einzelsituationen bestehen, erfordern
in der Regel jedoch nicht die entsprechende Anzahl an Einzelreaktionen.
Vielmehr beeinflussen sich die Einzelsituationen gegenseitig, sodass
entsprechend komplexe Reaktionen wünschenswert sind.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, dem Fahrer
beim Betreiben eines Fahrzeugs in komplexeren Situationen eine Unterstützung
zu gewähren, die einer vorliegenden Gesamtsituation angepasst
ist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch
1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Genauer
gesagt wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur
modularen Ausgabe von Informationen zum Unterstützen eines
Fahrers beim Betreiben eines Fahrzeugs geschaffen, wobei mit mehreren
Sensoren Umgebungsgrößen erfasst und entsprechende Sensorsignale
bewertet und bewertete Sensorsignale ausgegeben werden, aus allen
bewerteten Sensorsignalen je ein Kriteriumswert für mehrere
vorgegebene Kriterien ermittelt wird, eine von mehreren Unterstützungsfunktionen
für das Unterstützen ausgewählt wird
und ein Unterstützungssteuersignal in Abhängigkeit
von der ausgewählten Unterstützungsfunktion und
von den Kriteriumswerten ausgegeben wird.
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Anders
ausgedrückt werden mit mehreren Sensoren Umgebungsgrößen
erfasst und entsprechend vorinterpretierte Sensorsignale als ein
Algorithmuswert ausgegeben. Die Algorithmuswerte werden je einem
Kriteriumswert für mehrere vorgegebene Kriterien zugeordnet.
Der Algorithmuswert bestimmt weiterhin einen Pegel, in dem ein bestimmtes Kriterium
ausgeprägt ist. Verschieden viele solcher Kriterien sind
einer Unterstützungsfunktion, wie zum Beispiel einer Fahrzeugfunktion
oder einem Handlungsziel mit definierten Unterstützungssteuersignalen
zugeordnet. Alle eingehenden Kriterien in einer Unterstützungsfunktion
werden ständig miteinander verglichen. Es sind beliebig
viele Bedingungen definierbar, die eine Anpassung unterschiedlicher
Kriterien an die Gesamtsituation vornehmen. Dadurch kann die Ausgabe
von Unterstützungssignalen oder Fahrzeugreaktionen an eine
Gesamtfahrzeugsituation angepasst werden.
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Daher
findet eine ganzheitliche Bewertung einer Fahrsituation statt. Mögliche
parallel auftretende notwendige Fahrzeugreaktionen werden über
ein Prioritätsmanagement geregelt. Mit einer multimodalen
Situationsanalyse und einer daran angepassten Fahrzeug-Fahrer-Kommunikation
kann der Fahrer präziser und präventiv in der
Gesamtheit einer Fahrsituation unterstützt werden.
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Auf
vorteilhafte Weise werden somit zahlreiche Kriterien hinsichtlich
einer Unterstützungsfunktion ausgewertet. Es erfolgt nicht
nur eine Ausgabe bzw. Reaktion, die fest auf ein einziges Fahrerassistenzsystem
zugeschnitten ist. Vielmehr kann modular auf eine Gesamt-Fahrsituation
reagiert werden. Dazu werden gegebenenfalls Kriterien miteinander
in Beziehung gesetzt und so ausgewertet, dass entsprechende Ausgaben
geeignet modifiziert und angepasst werden können. Dadurch
ist es möglich, den Fahrer noch besser in seiner individuellen
Situation zu unterstützen und sogar prädiktiv
auf mögliche Situationen reagieren zu können.
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Vorzugsweise
werden die Kriteriumswerte einer Analyse unterzogen und unter vorgegebenen Bedingungen
verändert. Darüber hinaus kann mit dem Unterstützungssteuersignal
eine Anzeigeeinheit oder eine Akustikeinheit zur Ausgabe einer Warnung angesteuert
werden. Alternativ kann mit dem Unterstützungssteuersignal
eine Bremse des Fahrzeugs zum Bremsen, ein Motor des Fahrzeugs zum
Beschleunigen oder ein Lenkmodul zum Lenken angesteuert werden.
Eine weitere Alternative besteht darin, mit dem Unterstützungssteuersignal
eine Kommunikationseinheit des Fahrzeugs zum Absenden eines Notrufs
oder eines Hinweises an den Fahrer anzusteuern. Ferner kann es vorteilhaft
sein, wenn mehrere Unterstützungssteuersignale in Abhängigkeit
von der oder mindestens einer weiteren Unterstützungsfunktion
und von den Kriterienwerten bereitgestellt oder abhängig
von einer vorgegebenen Priorität ausgegeben werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert, die ein Blockschaltdiagramm zu
dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt.
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Die
nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
dar.
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In
dem in der Figur dargestellten Beispiel werden Sensordaten aus der
Umwelt und/oder von dem Fahrer und/oder von dem Fahrzeug laufend
aufgegriffen. Hierzu stehen beispielsweise ein Bio-Sensor BS, ein
Fahrzeugsensor FS und ein Umwelt-Sensor US zur Verfügung.
Sämtliche Sensordaten werden einem Algorithmus 1 zur
Verfügung gestellt und dort ausgewertet. Ziel der Auswertung
ist, für mehrere Kriterien K1 ... n jeweils einen Kriteriumswert
L zu erhalten und entsprechende Daten 2 zur Verfügung zu
stellen. Jedes Kriterium entspricht einer definierten Fahrsituation.
So entspricht beispielsweise eine Situation 1 der Fahrermüdigkeit
und eine Situation 2 dem Abstand zum Vordermann. Der jeweils
zugehörige Kriteriumswert L spiegelt die Ausprägung
einer Situation bzw. einer wahrscheinlich eintretenden Situation
wieder. Besitzt beispielsweise das Kriterium ”Fahrermüdigkeit” den
Kriteriumswert L = 2, so bedeutet dies, dass der Fahrer müde
ist. Wenn andererseits das Kriterium ”Abstand zum Vordermann” den Kriteriumswert
3 besitzt, so bedeutet dies, dass der Abstand zum Vordermann gering
ist.
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Die
Daten 2, die die aktuelle Gesamtsituation in Form vieler
erfasster Situationsmerkmale wiederspiegeln, werden einem Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 übergeben.
Mit diesem Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 können
werkseitig und/oder nutzerseitig mit entsprechenden Eingaben E Unterstützungsfunktionen,
wie zum Beispiel Handlungsziele und/oder Fahrzeugfunktionen vorgegeben
werden, in denen der Fahrer zu unterstützen ist. Derartige
Unterstützungsfunktionen sind zum Beispiel ”Abstand halten” oder ”Auf
der Spur bleiben”. In dem Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 ist
für jede Unterstützungsfunktion den Daten 2 eine
oder mehrere Ausgaben bzw. eine oder mehrere Fahrzeugreaktionen zugeordnet,
welche durch ein Unterstützungssteuersignal an dem jeweils
geeigneten Gerät ausgelöst werden.
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Die
Daten 2 werden laufend aktualisiert, so dass stets Art
und Grad der Unterstützung der aktuellen Situation angepasst
werden kann.
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Das
von dem Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 ausgegebene
Unterstützungssteuersignal beinhaltet Art und Grad der
Unterstützung und ergibt sich beispielsweise aus einer
Anforderungs-Matrix, die in dem Unterstützungsfunktions-Aktivator
definiert ist. Sie stellt eine Verknüpfung der Eingangssignale,
nämlich mehrerer oder sämtlicher Daten 2,
mit mehreren oder sämtlichen Ausgangssignalen, nämlich
den Unterstützungssteuersignalen, dar.
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Die
Daten 2 können aber nicht immer eine komplexe
Gesamtsituation ausreichend charakterisieren. Daher sind in dem
Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 beispielsweise
Regeln hinterlegt, mit denen die Kriteriumswerte L der Daten 2 unter
vorgegebenen Bedingungen verändert bzw. aktualisiert werden
können. Insbesondere beziehen sich die vorgegebenen Bedingungen
auf Kombinationen von Kriteriumswerten. Trifft eine Bedingung zu,
werden die Anforderungen bzw. die Anforderungsmatrix entsprechend
aktualisiert. Beispielsweise besteht eine Bedingung darin, dass
für den Fall, dass das Kriterium 1 ”Fahrermüdigkeit” den
Kriteriumswert 2 (müde) und das Kriterium 2 ”Abstand
zum Vordermann” den Kriteriumswert 3 (gering) besitzt,
bei dem Kriterium 2 ”Abstand zum Vordermann” der
Kriteriumswert 3 (gering) auf den Kriteriumswert 4 (kritisch) gesetzt
wird. Es liegt hier also eine komplexe Situation vor, bei der es
notwendig ist, die einzelnen Kriterien miteinander zu verknüpfen
und nicht einzeln zu betrachten. Infolgedessen wird dann beispielsweise
der Schwellwert zum Bremseingriff verschoben und das Bremsen früher
erfolgen als in dem Fall dass nur der Abstand zum Vordermann allein
betrachtet wird. Nach der Aktualisierung bzw. Anpassung des Kriteriumswerts wird
die entsprechende Ausgabe bzw. werden die entsprechenden Ausgaben
des Unterstützungsfunktions-Aktivators 3 getätigt.
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In
der Anforderungs-Matrix sind ebenfalls werkseitige bzw. nutzerseitige
Vorgaben zur eingeschränkten Nutzung bestimmter Ausgaben
enthalten. Beispielsweise möchte ein Fahrer nur informiert und
nicht gewarnt werden. Er will also beispielsweise nur den Abstand
zum Vordermann angezeigt bekommen, ohne dass ein Warnsignal ausgegeben
oder ein automatischer Eingriff getätigt wird.
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Alle
aktuellen Ausgaben werden über ein Unterstützungsfunktions-Prioritätsmanagement 4 gepuffert,
sofern nicht nur eine, sondern mehrere Ausgaben vom Unterstützungsfunktions-Aktivator 3 abgegeben
werden (eine Ausgabe entspricht einem Unterstützungssteuersignal).
Das Prioritätsmanagement 4 gibt die aktuellen
Ausgaben nach ihrer Dringlichkeit, die ebenfalls in der Anforderungs-Matrix
hinterlegt sein kann, an die entsprechenden Steuergeräte
für Fahrzeugreaktion und/oder Fahrerinformation weiter.
So kann beispielsweise ein Fahrer 5 eine Warnung bzw. Information
(z. B. über Display/Lautsprecher) erhalten. Alternativ
oder zusätzlich kann automatisch in dem Kraftfahrzeug 6 anhand
der Ausgabe eine Fahrzeugreaktion (z. B. Bremseingriff, Gas geben,
etc.) ausgeführt werden. Des Weiteren kann zusätzlich
oder alternativ eine Information an die Umwelt 7 (z. B.
Information an das vorausfahrende Fahrzeug) gesendet werden. Darüber
hinaus kann auch ein Notruf an die Umwelt 7 abgesetzt werden.
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Um
auf eine Gesamtsituation angemessen reagieren zu können,
könnten zwar in einer sehr großen Matrix für
alle Unterstützungsfunktionen die Kriterien und Kriteriumswerte
zu jeweiligen Ausgaben bzw. Unterstützungssteuersignalen
verknüpft sein. Vorteilhafter ist jedoch, wenn, wie oben
geschildert, eine Basismatrix (hier Anforderungs-Matrix) verwendet
wird und diese statische Basismatrix für die jeweilige
Gesamtsituation verändert wird. Hierzu werden die genannten
Bedingungen definiert, die eine modulare Einheit bilden und Kriteriumswerte
miteinander vergleichen. Trifft eine Bedingung zu, wird ein entsprechender
Kriteriumswert so verändert, dass die Ausgaben/Fahrzeugreaktionen
auf die Situation angepasst freigegeben werden. Somit kann modular auf
eine Gesamt-Fahrsituation reagiert werden. Der Fahrer wird so besser
in einer individuellen Situation unterstützt und es kann
sogar prädiktiv auf mögliche Situationen reagiert
werden.
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- 1
- Algorithmus
- 2
- Daten
- 3
- Unterstützungsfunktions-Aktivator
- 4
- Unterstützungsfunktions-Prioritätsmanagement
- 5
- Fahrer
- 6
- Kraftfahrzeug
- 7
- Umwelt
- E
- Eingaben
- BS
- Bio-Sensor
- FS
- Fahrzeugsensor
- US
- Umwelt-Sensor
- K1
... n
- Kriterien
- L
- Kriteriumswert
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0003]