-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Mittel zum Beurteilen der Aufmerksamkeit des Fahrers eines fahrenden Kraftfahrzeugs.
-
Vorrichtungen und Verfahren, die die Lenkaktivitäten des Fahrers eines Kraftfahrzeugs überwachen, um ihre Qualität zu beurteilen und anhand der Beurteilung das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers einzuschätzen und gegebenenfalls eine Warnung zu erzeugen, sind aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt. So beschreibt
DE 10 2005 012 196 A1 ein Verfahren, bei dem mit Hilfe einer in einem Fahrzeug eingebauten Kamera ein Bild der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn aufgenommen wird, in dem Bild eine Fahrstreifenbegrenzung ermittelt wird und der Abstand des Fahrzeugs von der Fahrstreifenbegrenzung abgeschätzt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass, solange der Fahrer am Steuer nicht einschläft, eine Zickzackbewegung des Fahrzeugs meist verhindert wird und ein Maß für die Stärke der Zickzackbewegung nahe Null ist. Wenn jedoch der Fahrer während des Fahrens einschläft, wird angenommen, dass sich das Fahrzeug gemäß einer Zickzacklinie bewegt, so dass in diesem Fall eine Warneinrichtung betätigt werden soll.
-
Ein Problem dieser bekannten Technik liegt darin, dass der „Sekundenschlaf” des Fahrers, der Ursache zahlreicher Unfälle ist, häufig unvermittelt eintritt und, wenn er eingetreten ist, der Fahrer auch nicht mehr in der Lage ist, einen Zickzackkurs zu halten, sondern direkt vom Fahrstreifen abkommt. Eine Warnung, die den Fahrer wecken und eine korrigierende Lenkbewegung ermöglichen könnten, findet in einem solchen Fall nicht statt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, das herkömmliche Verfahren zum Beurteilen der Fahreraufmerksamkeit weiter zu entwickeln, um seine Praxistauglichkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Schri tten:
- a) Erfassen der Position des Kraftfahrzeugs auf seiner Fahrspur quer zur Fahrtrichtung;
- b) Ermitteln des Ausmaßes von Schwankungen der Position des Fahrzeugs;
- c) Beurteilen der Aufmerksamkeit des Fahrers als unzureichend, wenn innerhalb einer Beobachtungszeitdauer wenigstens eine erste signifikante Periode, in der das Ausmaß von Schwankungen der Position einen ersten, niedrigen Grenzwert überschreitet und eine zweite signifikante Periode erfasst werden, in der das Ausmaß der Schwankungen einen zweiten, hohen Grenzwert überschreitet.
-
Dieses Verfahren trägt der Tatsache Rechung, dass vor dem tatsächlichen Eintritt des Sekundenschlafs Phasen, in denen der Fahrer noch die nötige Aufmerksamkeit aufbringen kann, um das Fahrzeug exakt auf Kurs zu halten, mit Phasen abwechseln, in denen ihm dies nur noch eingeschränkt gelingt. In diesen letzteren Phasen ist die Reaktionszeit des Fahrers verlängert, so dass eine stärkere Bewegung des Fahrzeugs in Fahrstreifenquerrichtung möglich ist, bevor der Fahrer gegenlenkt. Wenn die Beurteilung der Aufmerksamkeit ausschließlich auf dem Ausmaß der Annäherung basiert, muss der Abstand zur Fahrstreifenbegrenzung, bei dessen Unterschreitung eine Warnung ausgelöst wird, sehr niedrig gesetzt werden, um zu vermeiden, dass der Fahrer und eventuell Passagiere des Fahrzeugs durch Fehlwarnungen irritiert werden. Indem jedoch erfindungsgemäß nicht das reine Ausmaß der Positionsschwankungen erfasst wird, sondern ein Muster, in dem sich diese Schwankungen ändern, kann die Beurteilungssicherheit erheblich verbessert werden, und insbesondere kann ein Grenzwert, bei dessen Überschreitung ein hohes Ausmaß an Schwankungen festgestellt wird, empfindlich eingestellt werden, um eine aufgrund von Müdigkeit nachlassende Reaktionsgeschwindigkeit des Fahrers auch dann zu erkennen, wenn die dadurch verursachten Positionsschwankungen noch nicht so groß sind, dass sie unmittelbar ein Abkommen vom Fahrstreifen befürchten lassen.
-
Die Maßgröße für die Schwankungen kann in unterschiedlicher Weise definiert sein. So kann zum Beispiel gezählt werden, wie oft innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls ein vorgegebener Abstand zur Fahrstreifenbegrenzung unterschritten wird, oder es können die Differenzen zwischen aufeinander folgenden Maxima und Minima dieses Abstands ausgewertet werden. Die Maßgröße kann auch für den Vergleich mit dem ersten und dem zweiten Grenzwert unterschiedlich definiert sein.
-
Eine im Rahmen einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere für den Vergleich mit dem ersten Grenzwert, besonders zweckmäßige Maßgröße der Schwankungen ist die Varianz der Position (wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht zwischen der Varianz im Sinne der mathematischen Statistik und von ihr abgeleiteten Größen wie etwa der Standardabweichung unterschieden wird).
-
Insbesondere für den Vergleich mit dem zweiten Grenzwert kann einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens zufolge das Maximum der Abweichung der Position (d) von einem Mittelwert herangezogen werden.
-
Die Beobachtungszeitdauer kann – insbesondere im Rahmen der oben erwähnten ersten Ausgestaltung – fest vorgegeben sein; ihr Anfang und Ende kann aber auch – so vorzugsweise im Rahmen der zweiten Ausgestaltung – jeweils durch Beobachtungsergebnisse festgelegt werden, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird.
-
Eine erste und/oder zweite Periode wird der ersten Ausgestaltung zufolge zweckmäßigerweise immer dann als signifikant beurteilt, wenn ihre Dauer einen vorgegebenen ersten bzw. zweiten Signifikanzgrenzwert überschreitet.
-
Der zweiten Ausgestaltung zufolge kann eine Periode, insbesondere die zweite Periode, immer dann als signifikant beurteilt werden, wenn die Zeit zwischen dem Beginn der Periode und einem Zeitpunkt, an dem die Abweichung den Grenzwert überschreitet, kleiner ist als der Signifikanzgrenzwert.
-
Das oben erwähnten Beobachtungsergebnis, das dazu führen kann, dass eine Beobachtungszeitdauer endet, kann insbesondere die Tatsache sein, dass ein an eine signifikante erste Periode anschließendes Zeitintervall nicht die Kriterien für eine signifikante zweite Periode erfüllt.
-
Da das Verfahren ausgelegt ist, die vor dem Eintreten des Sekundenschlafs auftretenden Aufmerksamkeitsschwankungen zu erfassen und nicht das Eintreten des Sekundenschlafs selber, ist es nicht zwingend erforderlich, die Aufmerksamkeit bereits dann als unzureichend zu beurteilen, wenn ein einziges Mal die Überschreitung des zweiten Grenzwerts während einer signifikanten Periode erfasst wird. Vielmehr beträgt die Zahl der signifikanten ersten Perioden und/oder die Zahl der signifikanten zweiten Perioden, die erfasst werden müssen, bevor ein Aufmerksamkeitsdefizit des Fahrers festgestellt wird, wenigstens 2. Dies erlaubt es, insbesondere den zweiten Grenzwert niedrig anzusetzen, um kritische Aufmerksamkeitsschwankungen mit hoher Wahrscheinlichkeit zu erfassen, ohne dadurch gleichzeitig eine hohe Zahl an unzutreffenden Beurteilungen in Kauf zu nehmen.
-
Wenn die Aufmerksamkeit als unzureichend beurteilt wird, sollte eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden, die entweder für sich alleine wirksam sein kann, um die Aufmerksamkeit wieder herzustellen, oder die den Fahrer veranlassen kann, eine Fahrpause einzulegen.
-
Zum Erfassen der Position des Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise am Fahrzeug wenigstens eine Kamera mitgeführt, die Bilder der Fahrbahn aufnimmt.
-
Eine Positionsbestimmung in Fahrbahnquerrichtung kann erfolgen, indem wenigstens eine Fahrstreifenbegrenzung in den von der wenigstens einen Kamera gelieferten Bildern erkannt und anhand der erkannten Fahrstreifenbegrenzung der Abstand des Fahrzeugs von der Fahrstreifenbegrenzung abgeschätzt wird.
-
Eine solche erkannte Fahrstreifenbegrenzung kann unmittelbar als Referenz für die Erfassung der Position des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Ein solches Verfahren hat zwar den Vorteil der Einfachheit, ist aber nicht in der Lage, eine Annäherung des Fahrzeugs an die Fahrstreifenbegrenzung, die auf eine Fahrbahnverengung zurückgeht, von einer durch Lenken verursachten Annäherung zu unterscheiden, so dass insbesondere beim Eintritt in einen engen Fahrbahnabschnitt ein erhöhtes Risiko einer Fehlbeurteilung besteht.
-
Einer bevorzugten Weiterbildung zufolge wird daher eine rechte und eine linke Fahrstreifenbegrenzung in den Bildern erkannt. Anhand dieser erkannten Fahrstreifenbegrenzungen kann eine Fahrstreifenmitte ermittelt und diese als Referenz für die Erfassung der Position des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Da sich bei einem aufmerksamen Fahrer die Position des Fahrzeugs relativ zur Fahrstreifenmitte beim Einfahren in einen engen Fahrbahnabschnitt weniger ändern wird als die Position relativ zu einer Fahrstreifenbegrenzung, ist hier das Risiko von Fehlbeurteilungen verringert.
-
Wenn anhand der erkannten Fahrstreifenbegrenzungen die Fahrstreifenbreite abgeschätzt wird, besteht ferner die Möglichkeit, den ersten und/oder den zweiten Grenzwert anhand der Fahrstreifenbreite festzulegen und so der Tatsache Rechnung zu tragen, dass auf einem schmalen Fahrstreifen nur relativ geringe Positionsabweichungen toleriert werden können und ein aufmerksamer Fahrer diese Tatsache in der Regel berücksichtigt, indem er auf einem schmalen Fahrstreifen langsamer fährt, um die Position dementsprechend genauer steuern zu können.
-
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Bordcomputer für ein Kraftfahrzeug, der eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen, sowie ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die einen Computer befähigen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Anwendungssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens;
-
2 einen exemplarischen zeitlichen Verlauf von Werten des Abstands und der Varianz;
-
3 ein Flussdiagramm eines in einem Bordcomputer des Fahrzeugs der 1 ausgeführten Verfahrens zum Beurteilen der Fahreraufmerksamkeit gemäß einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens; und
-
4 ein Flussdiagramm eines in einem Bordcomputer des Fahrzeugs der 1 ausgeführten Verfahrens zum Beurteilen der Fahreraufmerksamkeit gemäß einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens.
-
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das auf einer Straße 2 fährt. Zwei Fahrstreifen 3, 4 der Straße 2 sind jeweils durch eine durchgezogene äußere Begrenzungslinie 5 und einen unterbrochenen Mittelstreifen 6 markiert. Das Fahrzeug 1 verfügt über zwei in Fahrrichtung schräg nach vorn ausgerichtete Kameras 7 zum Erfassen der zum Fahrstreifen 3 des Fahrzeugs benachbarten Begrenzungslinie 5 und des Mittelstreifens 6. Denkbar wäre auch, eine einzige Kamera mittig am Fahrzeug anzubringen, um in einem einzigen Bild dieser Kamera sowohl die Begrenzungslinie 5 als auch den Mittelstreifen 6 abzubilden.
-
Ein Bordcomputer 8 des Fahrzeugs ist programmiert, um in den Bildern der Kamera 7 nach an sich bekannten Verfahren der Mustererkennung den Mittelstreifen 6 bzw. die Begrenzungslinie 5 der Fahrspur 3 zu identifizieren. Anhand der bekannten Ausrichtung der Kameras 7 relativ zur Fahrstreifenlängsrichtung und der Position der erfassten Begrenzungslinie 5 bzw. des Mittelstreifens 6 in den gelieferten Bildern berechnet der Bordcomputer 8 den Abstand des Fahrzeugs von der Begrenzungslinie 5 bzw. vom Mittelstreifen 6. Ein Bezugspunkt, relativ zu dem die Entfernung berechnet wird, kann eine der betreffenden Fahrstreifenbegrenzung 5 oder 6 zugewandte Flanke der Kraftfahrzeugkarosserie sein, eine Längsmittelebene der Fahrzeugkarosserie oder ein beliebiger anderer, willkürlich an dem Fahrzeug 1 festlegbarer Punkt.
-
Die Bilder werden mit einer vorgegebenen Wiederholfrequenz aufgenommen, die sich nach der Verarbeitungsleistung des Bordcomputers 8 richten kann und vorzugsweise mehrere Hz beträgt. Anhand der Bilder werden so in periodischen Zeitabständen Messwerte der Position d des Kraftfahrzeugs 1 in Querrichtung seines Fahrstreifens 3 erhalten. 1 zeigt als Position d exemplarisch den Abstand zwischen einer Längsmittelebene 9 des Fahrzeugs 1 und einer Mittellinie 10 des Fahrstreifens 3.
-
Die Messwerte der Position d können im Bordcomputer 8 in unterschiedlicher Form gehandhabt werden. Eine Möglichkeit ist, aus jedem von den Kameras 7 gelieferten Bildpaar zwei Positionswerte abzuleiten, die jeweils dem Abstand von der linken Fahrstreifenbegrenzung, d. h. dem Mittelstreifen 6 bzw. der rechten Fahrstreifenbegrenzung, der Begrenzungslinie 5, angeben, um diese zwei Positionswerte unabhängig voneinander in der nachfolgend noch genauer beschriebenen Weise auszuwerten. Ein Vorteil dieses Ansatzes ist, dass die Berechnung und Auswertung eines der beiden Positionswerte zeitweilig ausgesetzt werden kann, wenn der befahrenen Straße die Begrenzungslinie 5 oder der Mittelstreifen 6 fehlt oder nicht erkennbar ist.
-
Ein anderer Ansatz ist, anhand der aus jedem Bilderpaar erhaltenen zwei Abstandswerte die Breite des Fahrstreifens 3 sowie den seitlichen Versatz eines Bezugspunktes des Fahrzeugs 1 von der Fahrstreifenmitte zu berechnen.
-
Denkbar ist auch, die Position des Fahrzeugs 1 als Abstand von einer der beiden Fahrstreifenbegrenzungen zu berechnen und anzugeben, und die Messung der Fahrstreifenbreite lediglich zur Festlegung von im Folgenden noch genauer erläuterten Grenzwerten lim1, lim2 zu nutzen.
-
2 zeigt einen exemplarischen zeitlichen Verlauf von Messwerten der Fahrzeugposition in Fahrbahnquerrichtung d und den daraus abgeleiteten zeitlichen Verlauf der Varianz V der Fahrzeugposition. Der besseren Unterscheidbarkeit wegen ist die Kurve 11 der gemessenen Fahrzeugpositionen in 2 als eine Abfolge von Geradensegmenten dargestellt und ein davon abgeleiteter zeitlicher Verlauf der Varianz V als kontinuierlich geschwungene Kurve 12. In der Praxis (bei höherer Zeitauflösung als der in 2 gezeigten) wären beide Kurven 11, 12 aufgrund der zeitdiskreten Gewinnung und Auswertung der Bilder als Stufenfunktionen erkennbar.
-
In einem Zeitintervall [t0, t2] schwankt die Position d langsam und mit geringer Amplitude, und die Varianz V nimmt allmählich ab. Zu einem Zeitpunkt t1 unterschreitet sie einen unteren Grenzwert lim1. Die Zeitspanne [t1, t2], in der die Varianz V unterhalb des Grenzwerts lim1 bleibt, ist geringfügig länger als eine Signifikanzschwelle Δt1, so dass die Zeitspanne [t1, t2] als eine Zeitspanne regulärer Lenkaktivität gewertet wird.
-
Eine kurzfristige starke Änderung der Position im Zeitintervall [t2, t3], die zum Beispiel auf ein vom Fahrer beabsichtigtes Schneiden einer Kurve zurückzuführen sein kann, bewirkt einen kurzfristigen Wiederanstieg der Varianz V über den Grenzwert lim1. Ruhige Lenkaktivität in der Zeitspanne [t3, t4] wird nicht als eine Zeitspanne regulärer Lenkaktivität gewertet, weil die Zeitspanne [t3, t4] geringfügig kürzer ist als die Signifikanzschwelle Δt1.
-
Mehrere starke Veränderungen der Position d im Zeitintervall [t4, t5] führen dazu, dass die Varianz V einen oberen Grenzwert lim2 für eine Zeitspanne überschreitet, die länger ist als eine zweite Signifikanzschwelle Δt2. Die starken Ausschläge der Position in diesem Zeitintervall [t4, t5] deuten darauf hin, dass die Reaktionszeit des Fahrers aufgrund von Müdigkeit verlängert ist, so dass er stärkere Positionsschwankungen zulässt und diesen durch heftiges Gegenlenken begegnen muss.
-
Von t5 bis t6 schließt sich wieder ein Zeitintervall normaler Lenkaktivität an, das länger ist als die Signifikanzschwelle Δt1 und deshalb als eine Zeitspanne regulärer Lenkaktivität gezählt wird. Erneut mangelnde Fahreraufmerksamkeit ab der Zeit t7 führt zu Positionsschwankungen, die zwar keine so große Amplitude wie im Zeitintervall [t4, t5] aufweisen, dafür aber eine hohe Geschwindigkeit, was wiederum dazu führt, dass die Varianz den oberen Grenzwert lim2 für eine Zeitspanne oberhalb der Signifikanzschwelle Δt2 überschreitet. Nachdem nun innerhalb der in dem Diagramm dargestellten Zeitspanne zweimal normale, ruhige Lenkaktivität und zweimal heftige Lenkaktivität erfasst worden sind, folgert der Bordcomputer 8 auf mangelnde Fahreraufmerksamkeit und erzeugt eine Warnung optischer oder akustischer Art für den Fahrer.
-
Das vom Bordcomputer 8 ausgeführte Überwachungsverfahren wird im Detail anhand des Flussdiagramms der 3 erläutert. Die in 3 dargestellten Verfahrensschritte werden in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt. Jede Iteration des Verfahrens beginnt mit dem Aufnehmen von Bildern S1 durch die Kamera 7 (oder eines einzelnen Bildes durch eine einzige Kamera). In Schritt S2 werden Mustererkennungsverfahren eingesetzt, um wenigstens eine Begrenzung 5 oder 6 in den aufgenommenen Bildern zu erkennen, und der Abstand d zwischen einem Bezugspunkt des Fahrzeugs 1 wie etwa der Längsmittelebene 9 und der erkannten Begrenzung 5 oder 6 oder einem anhand der erkannten Begrenzungen 5, 6 abgeleiteten Referenzpunkt des Fahrstreifens 3 wie etwa der Mittellinie 10 wird in Schritt S3 abgeschätzt.
-
Schritt S4 beinhaltet die Aktualisierung der Varianz V der Positionsmessungen. Eine solche Aktualisierung kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Ein erster möglicher Ansatz ist, einen gleitenden Mittelwert d i der Position d des Fahrzeugs zu berechnen, indem bei jeder Iteration des Verfahrens zu dem in der vorhergehenden Iteration erhaltenen gleitenden Mittelwert d i-1 neue Messwert di der Position hinzu addiert und das Ergebnis mit einem vorgegebenen Vergessensfaktor (1 – ε) multipliziert wird, der eine reelle Zahl < 1 ist: d i = (d i-1 + di)(1 – ε)
-
In einem nächsten Schritt wird das Quadrat der Abweichung zwischen dem aktuellen Positionswert di und dem gleitenden Mittelwert d i berechnet, das Ergebnis wird zu einem gleitenden Varianzwert Vi-1 hinzu addiert, und das Ergebnis wiederum mit dem Vergessensfaktor (1 – ε) multipliziert, um den aktuellen Wert der Varianz Vi zu erhalten: Vi = (Vi-1 + (di – d i)2)(1 – ε)
-
Eine andere Möglichkeit zur Abschätzung der Varianz V
i ist, jeweils eine vorgegebene Zahl n der Messwerte d
i, d
i-1, ..., d
i-n aus den jeweils jüngsten Iterationen des Verfahrens gespeichert zu halten, aus diesen Positionswerten d
i, d
i-1, ..., d
i-n den Mittelwert durch Aufaddieren und Dividieren des Ergebnisses durch n zu berechnen:
und anschließend die Differenz zwischen jedem gespeicherten Positionswert d
i, d
i-1, ..., d
i-n und dem Mittelwert
d i zu quadrieren, die Quadrate aufzuaddieren und das Ergebnis durch n zu dividieren:
-
In Schritt S5 wird geprüft, ob die Varianz seit der vorhergehenden Iteration unter den Grenzwert lim1 abgefallen ist. Wenn ja, wird in Schritt S6 ein Zeitgeber Timer1 in Gang gesetzt. Falls im Gegenteil die Varianz über lim1 angestiegen ist (Schritt S7) wird der Timer1 in Schritt S8 angehalten und zurückgesetzt.
-
In analoger Weise wird in den Schritten S9 bis S12 das Verhältnis der Varianz zu einem zweiten, höheren Grenzwert lim2 überprüft und ein Zeitgeber Timer2 im Falle eines Anstiegs über den Grenzwert lim2 in Gang gesetzt und im Falle eines Abfalls zurückgesetzt.
-
Die Grenzwerte lim1, lim2 können fest vorgegebene Konstanten sein. Sie können aber auch als Funktionen der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der vom Bordcomputer abgeschätzten Breite des Fahrstreifens 3 vorgegeben und somit zeitlich veränderlich sein, wobei in letzterem Falle die Grenzwerte mit der Geschwindigkeit ab- und mit der Fahrstreifenbreite zunehmende Funktionen sind.
-
In Schritt S13 wird überprüft, ob Timer1 den Signifikanzgrenzwert Δt1 erreicht oder überschritten hat. Falls ja, wird der gegenwärtige Zeitpunkt in einem Verzeichnis Liste1 gespeichert (S14), und der Timer1 wird angehalten und zurückgesetzt. In Schritt S15 wird Liste1 darauf überprüft, ob sie Zeitpunkte enthält, die länger zurückliegen als eine vorgegebene Beobachtungszeitdauer. Falls die Liste einen solchen Zeitpunkt enthält, wird er gelöscht. In entsprechender Weise wird in den Schritten S16 bis S18 überprüft, ob die vom Timer2 gemessene Zeit den Signifikanzgrenzwert Δt2 überschritten hat, gegebenenfalls wird der Zeitpunkt in einem Verzeichnis Liste2 gespeichert, und Liste2 wird um länger als die Beobachtungszeitdauer zurückliegende Zeiten bereinigt. In Schritt S19 wird überprüft, ob die Zahl der Elemente jedes Verzeichnisses einen vorgegebenen Mindestwert n1 bzw. n2 überschreitet. Wenn keine oder nur eine Grenzwertüberschreitung vorliegt, kehrt das Verfahren zum Ausgang zurück, und die nächsten Bilder von der Kamera werden abgewartet. Wenn beide Grenzwerte n1, n2 überschritten sind, wird in Schritt S20 die Warnung an den Fahrer ausgegeben.
-
Die Beobachtungszeitdauer erstreckt sich zweckmäßigerweise über eine Zeitspanne von mehreren Minuten. Die Signifikanzgrenzwerte Δt1, Δt2 können im Bereich von einigen Sekunden bis einigen 10 Sekunden liegen, wobei Δt2 im Allgemeinen kleiner als Δt1 gewählt sein wird. Die Schwellwerte n1, n2 sind kleine natürliche Zahlen, vorzugsweise 2 oder mehr.
-
Eine Weiterbildung des Verfahrens ermöglicht eine automatische Anpassung des Verfahrens an den Fahrstil eines Fahrers. Bei dieser Weiterbildung wird davon ausgegangen, dass unmittelbar nach dem Start des Fahrzeugs die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer unaufmerksam ist, gering ist. Es wird demnach die Varianz V der Fahrzeugposition d während einer begrenzten Zeitspanne nach dem Start, z. B. 15 oder 30 min lang, gemessen, und der so erhaltene Wert der Varianz zuzüglich eines ersten Sicherheitszuschlags wird als Grenzwert lim1 gesetzt. Der zweite Grenzwert lim2 wird um einen vorgegebenen Faktor höher als der erste angesetzt. So kann sichergestellt werden, dass jeweils dem persönlichen Reaktionsvermögen des Fahrers angepasste Grenzwerte verwendet werden, und unnötige Warnungen werden vermieden.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Beobachtungszeitdauer hat hier, anders als bei der ersten Ausgestaltung, keine feste Länge, sondern hängt von den Ergebnissen der Positionsüberwachung ab, wie im Folgenden noch deutlicher wird. Die Schritte S1 bis S3, mit denen das Verfahren beginnt, sind dieselben wie beim Verfahren der 3 und werden deshalb nicht erneut beschrieben. Ein erster Zeitgeber wird hier in Schritt S4' in unmittelbarem zeitlichen Zusammenhang mit der ersten Positionsmessung beim Wert Null gestartet. In Schritt S5' wird überprüft, ob die Abweichung des im vorhergehenden Schritt S3 erhaltenen Abstandswerts von einem Mittelwert, der wie mit Bezug auf Schritt S4 von 3 beschrieben erhalten sein kann, unter einem ersten Grenzwert lim1 bleibt. Wenn ja, werden nach einer vorgegebenen Wartezeit die Schritte S1 bis S3 und S5' wiederholt, während der Zeitgeber Timer1 die seit seinem Start S4' verstrichene Zeit misst.
-
Wenn in Schritt S5' eine Überschreitung des Grenzwerts lim1 erkannt wird, geht das Verfahren über zu Schritt S6', in welchem die vom Zeitgeber Timer1 gemessene Zeit mit dem Signifikanzgrenzwert Δt1 verglichen wird. Wenn die vom Zeitgeber Timer1 gemessene Zeit kleiner als Δt1, kehrt das Verfahren zum Ausgang zurück. Wenn die gemessene Zeit länger als Δt1 ist, gilt eine signifikante Periode mit guter Spurtreue als erfasst, und ein zweiter Zeitgeber Timer2 wird in Schritt S7' gestartet. In einem anschließenden Schritt S8' wird überprüft, ob der Messwert des Zeitgebers Timer 2 einen zweiten Signifikanzgrenzwert Δt2 überschritten hat. Solange dies nicht der Fall ist, werden die Schritte S1 bis S3 wiederholt, um einen neuen Abstandsschätzwert zu gewinnen und dessen Abweichung vom Mittelwert in Schritt S9' mit dem zweiten Grenzwert lim2 zu vergleichen. Solange diese Abweichung kleiner als der Grenzwert lim2 ist, kehrt das Verfahren zu Schritt S8' zurück. Wenn dies oft genug geschieht, überschreitet schließlich der zweite Zeitgeber Timer2 den Signifikanzgrenzwert Δt2, d. h. es ist ein Zeitintervall der Länge Δt2 verstrichen, in dem keine auffällige Positionsabweichung von mehr als lim2 aufgetreten ist. In diesem Fall wird in Schritt S10' ein Zähler auf Null gesetzt, dessen Funktion im Folgenden noch genauer erläutert wird, und das Verfahren kehrt zum Ausgangspunkt zurück. Damit endet eine Beobachtungszeitdauer, und eine neue beginnt.
-
Wenn hingegen in Schritt S9' eine Überschreitung des Grenzwerts lim2 registriert wird, bevor die Zeit Δt2 abgelaufen ist, dann wird in Schritt S11' der Zähler inkrementiert, und in Schritt S12' wird überprüft, ob der Zählerstand größer ist als 1. Dieser Fall tritt dann auf, wenn zweimal nacheinander innerhalb einer Beobachtungsdauer erst ein Zeitintervall guter Spurtreue mit einer Länge wenigstens gleich dem ersten Signifikanzgrenzwert Δt1 und anschließend, in einem Zeitabstand von nicht mehr als Δt2 nach Ende dieses Zeitintervalls eine starke Positionsabweichung von mehr als lim2 registriert worden ist. Wenn dies der Fall ist, wird davon ausgegangen, dass die heftigen Positionsabweichungen tatsächlich auf mangelnde Aufmerksamkeit des Fahrers zurückzuführen sind, und in Schritt S13' wird eine Warnung an den Fahrer ausgegeben.
-
Die anhand der 3 und 4 beschriebenen zwei Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch miteinander kombinierbar, insbesondere dergestalt, dass zur Erfassung einer Periode mit geringen Positionsabweichungen die Schritte S1 bis S6' des Verfahrens der 4 durch die Schritte S1 bis S8 und S13 aus 3 ersetzt werden, eine Periode geringer Positionsabweichungen also mittels einer Überwachung der Varianz erkannt wird, wohingegen für die Erfassung einer signifikanten Periode mit großen Positionsabweichungen die Erfassung einer einzigen Abweichung > lim2 wie in Schritt S9' ausreicht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Straße
- 3
- Fahrstreifen
- 4
- Fahrstreifen
- 5
- Begrenzungslinie
- 6
- Mittelstreifen
- 7
- Kamera
- 8
- Bordcomputer
- 9
- Längsmittelebene
- 10
- Mittellinie
- 11
- Kurve
- 12
- Kurve
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102005012196 A1 [0002]
