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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erhöhung der Fahrsicherheit eines Kraftfahrzeugs.
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Aus der
EP 1 689 606 B1 ist ein gattungsgemäßes Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches sowohl eine Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung der Aufmerksamkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs als auch ein Abstandsregelsystem umfasst. Um die Fahrsicherheit erhöhen zu können, wird dabei eine Sollzeitlücke, das heißt ein Soll-Folgeabstand zum vorausfahrenden Zielfahrzeug in Abhängigkeit eines Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers erhöht.
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Aus der
DE 100 24 227 A1 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur elektronischen Überwachung des Aufmerksamkeitsgrades eines Kraftfahrzeugführers bekannt. Die Einrichtung überwacht dabei den Aufmerksamkeitsgrad des Kraftfahrzeugführers und reduziert die Geschwindigkeit, sofern eine entsprechende Müdigkeit, das heißt ein Aufmerksamkeitsdefizit beim Kraftfahrzeugführer festgestellt wird. Auch diese Einrichtung und dieses Verfahren sollen dabei der Erhöhung der Fahrsicherheit dienen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrassistenzsystem der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine Komfortsteigerung auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Setzgeschwindigkeit, das heißt eine Geschwindigkeit, auf die ein Kraftfahrzeug beschleunigt, sofern es ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug, dem es im abstandsgeregelten Folgebetrieb folgt, verliert, in Abhängigkeit des Aufmerksamkeitsgrads des Fahrers einzustellen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist hierzu ein Fahrassistenzsystem mit einer Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung sowie einem Abstandsregelsystem auf. Die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung dient zur Erfassung der Aufmerksamkeit (des Aufmerksamkeitsgrades A) des Fahrers des Kraftfahrzeugs und kann beispielsweise eine Kamera umfassen, die eine Pupillenbewegung des Fahrers überwacht. Gleichzeitig kann die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung die Bedienelemente von beispielsweise einem Navigationsgerät und einer Klimaanlage überwachen und bei einer häufigen oder mehrfachen Bedienung dieser Komponenten auf eine reduzierte Aufmerksamkeit des Fahrers schließen. Das Abstandsregelsystem ist dabei in bekannter Weise ausgeführt und in der Lage, einen vordefinierten Abstand zu einem vorausfahrenden Zielfahrzeug einzuhalten. Erfindungsgemäß ist nun das Abstandsregelsystem derart ausgebildet, dass es in aktiviertem Zustand während eines abstandsgeregelten Folgebetriebs die Setzgeschwindigkeit, das heißt diejenige Geschwindigkeit, auf die das Kraftfahrzeug beschleunigt, sofern es das vorausfahrende Zielfahrzeug verliert, in Abhängigkeit des durch die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten Aufmerksamkeitsgrads des Fahrers definiert. Bei einem stark abgelenkten Fahrer wird somit das Kraftfahrzeug infolge des Zielverlusts weniger stark beschleunigt als bei einem aufmerksamen Fahrer, so dass der abgelenkte Fahrer durch die nach einem Zielverlust automatisch einsetzende Beschleunigung weniger stark überrascht wird als bei einem herkömmlichen Abstandsregelsystem. Hierdurch können der Fahrkomfort verbessert und indirekt auch eine Fahrsicherheit erhöht werden, da das Schreckmoment für den Fahrer bei einem plötzlichen Beschleunigen entfällt. Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Abstandsregelsystem kann somit eine Zeitreserve für ein Eingreifen des Fahrers durch den bei einer Ablenkung größeren Abstand erhöht werden, was ebenfalls der Fahrsicherheit dient.
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Zweckmäßig ist das Abstandsregelsystem derart ausgebildet, dass es in aktiviertem Zustand während eines abstandsgeregelten Folgebetriebs einen Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug (Zielfahrzeug) in Abhängigkeit des durch die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten Aufmerksamkeitsgrads des Fahrers definiert. Dabei ist denkbar, dass bei einem von der Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten hohen Aufmerksamkeitsdefizit der Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug vergrößert und dadurch die Fahrsicherheit erhöht werden kann. Bei einem aufmerksamen Fahrer kann der Abstand zum vorausfahrenden Zielfahrzeug verringert werden, wobei jedoch ein vordefinierter Mindestabstand stets eingehalten wird.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt in einer Anzeigeeinrichtung ein Anzeigen der ermittelten und durch das Abstandsregelsystem eingestellten Setzgeschwindigkeit. Aufgrund der angezeigten Setzgeschwindigkeit und insbesondere der Abweichung von der vom Fahrer gewünschten Setzgeschwindigkeit, kann dem Fahrer signalisiert werden, dass das Fahrassistenzsystem seine Aufmerksamkeit als nicht vollständig vorhanden betrachtet. Die Anzeigeeinrichtung kann dabei beispielsweise ein Zentralinstrument, insbesondere ein Monitor eines Navigationsgerätes sein, so dass das Anzeigen der Setzgeschwindigkeit visuell einfach erfasst werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung liegt der von der Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfasste Aufmerksamkeitsgrad A in einem Bereich zwischen 0 ≤ A ≤ 1, wobei A = 0 keinerlei Aufmerksamkeit und A = 1 volle Aufmerksamkeit bedeuten. In diesem Fall kann das Abstandsregelsystem vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass es in aktiviertem Zustand während eines abstandsgeregelten Folgebetriebs und bei von der Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten, geringen Aufmerksamkeitsgrad A, insbesondere A ≤ 0,7, die Setzgeschwindigkeit auf einen Wert festlegt, der der aktuellen Geschwindigkeit plus einem vorgegebenen Geschwindigkeitszuschlag von beispielsweise 10 km/h entspricht. Dies gilt vorteilhafterweise jedoch nur dann, wenn der so festgelegte Wert der Setzgeschwindigkeit geringer ist als die vom Fahrer zuvor eingestellte Wunschgeschwindigkeit. Bei einem hohen Aufmerksamkeitsgrad A des Fahrers hingegen, der beispielsweise bei A ≥ 0,9 liegt, bleibt die vom Fahrer zuvor eingestellte Wunschgeschwindigkeit unverändert. Die Werte für den Aufmerksamkeitsgrad A sollen dabei lediglich rein exemplarisch verstanden werden, so dass prinzipiell auch andere Werte vorgeschlagen werden können.
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Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zur Erhöhung der Fahrsicherheit eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrassistenzsystem anzugeben, wobei dieses Fahrassistenzsystem eine Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung sowie ein Abstandsregelsystem umfasst. Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei der Gedanke, dass das Abstandsregelsystem in aktiviertem Zustand während eines abstandsgeregelten Folgebetriebs eine Setzgeschwindigkeit, auf die das Kraftfahrzeug beschleunigt, sofern es das vorausfahrende Kraftfahrzeug verliert, in Abhängigkeit der durch die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten Aufmerksamkeit des Fahrers einstellt. Genauer bedeutet dies, dass bei einer von der Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten hohen Aufmerksamkeit die Setzgeschwindigkeit vom Abstandsregelsystem auf die zuvor vom Fahrer selbst eingestellte Setzgeschwindigkeit (Wunschgeschwindigkeit) eingestellt wird, wogegen bei einem hohen Aufmerksamkeitsdefizit die Setzgeschwindigkeit auf einen Wert eingestellt wird, der geringfügig über der momentanen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs liegt, sofern dieser geringfügig über der momentanen Fahrgeschwindigkeit liegender Wert die Wunschgeschwindigkeit nicht überschreitet. Hierdurch soll starkes Beschleunigen bei Zielverlust vermieden werden Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt ein Rechenbeispiel zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Entsprechend der 1 sind ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug 1 (Zielfahrzeug) sowie ein diesem folgendes hinterherfahrendes Kraftfahrzeug 2 (Folgefahrzeug) dargestellt. Im Folgenden soll anhand eines Zahlenbeispiels das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden, wobei die Zahlen lediglich rein exemplarisch zu verstehen sind.
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Das vorausfahrende Kraftfahrzeug 1 weist zum Zeitpunkt der Ablenkung des Fahrers beispielsweise eine Geschwindigkeit Vk = 108 km/h, das heißt 30 m/s auf. Das hinterherfahrende Kraftfahrzeug 2 folgt dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 1 in einem vorgegebenen Zeitabstand und bewegt sich damit mit der gleichen Geschwindigkeit Vk. Der im Abstandsregelsystem des hinterherfahrenden Kraftfahrzeugs 2 vom Fahrer eingestellte Zeitabstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug 1 beträgt TE = 1,2 s. Für den Folgeabstand S ergibt sich daraus, wenn die Geschwindigkeit Vk in km/h angegeben wird, S = Vk/3,6 × TE = 30 m/s × 1,2 s = 36 m .
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Dies gilt für den Fall, dass der Fahrer nicht abgelenkt ist, d. h. für einen hohen Aufmerksamkeitsgrad. Bei Ablenkung des Fahrers des nachfolgenden Kraftfahrzeugs wird ein Zeitzuschlag TA zum Zeitabstand TE hinzuaddiert. Der Zeitzuschlag TA für die Ablenkung des Fahrers des nachfolgenden Kraftfahrzeugs 2 beträgt beispielsweise TA = 0,8 s, wobei TA üblicherweise zwischen 0,5 und 1,0 s liegt. Ein Folgeabstand Sa bei abgelenktem Fahrer im Kraftfahrzeug 2 beträgt somit Sa = Vk/3,6 × (TE + TA) = 30 m/s × (1,2 s + 0,8 s) = 60 m.
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Vorteilhafterweise wird der Zeitzuschlag TA aus einer Tabelle in Abhängigkeit von Bedienhandlungen des Fahrers entnommen. Beispielsweise wird der Zeitzuschlag TA auf 0,5 s gesetzt, wenn der Fahrer ein Telefon bedient, oder auf 0,8 s gesetzt, wenn der Fahrer ein Navigationsgerät bedient, oder auf 0,3 s gesetzt, wenn der Fahrer ein Autoradio bedient. Die Summe aus dem Zeitabstand TE und dem Zeitzuschlag TA wird beschränkt, beispielsweise auf 2 Sekunden. Da die Bedienung der unterschiedlichen Geräte die Aufmerksamkeit des Fahrers unterschiedlich stark beansprucht, erhält man somit über den Zeitzuschlag TA einen vom Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers abhängigen Parameter und damit einen vom Aufmerksamkeitsgrad abhängigen Folgeabstand Sa. Die Bedienhandlungen lassen sich durch Auswerten von CAN-Daten ermitteln. Etwa 1 bis 5 Sekunden nach dem Wegfall der Ablenkung, d. h. nach der Beendigung der jeweiligen Bedienhandlung, wird der Zeitzuschlag TA auf TA = 0 reduziert, so dass der Folgeabstand Sa auf den regulären, bei hoher Aufmerksamkeit geltenden Folgeabstand S heruntergefahren wird.
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Die vom Fahrer des zweiten Kraftfahrzeugs 2 als Wunschgeschwindigkeit eingestellte Setzgeschwindigkeit Vs beträgt beispielsweise 140 km/h, wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nun das Abstandsregelsystem den Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers im nachfolgenden Kraftfahrzeug 2 berücksichtigt.
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Beträgt dabei die Aufmerksamkeit des Fahrers des nachfolgenden Kraftfahrzeugs 2 ca. 100%, behält das Abstandsregelsystem die Setzgeschwindigkeit Vs auf 140 km/h bei. Erfasst jedoch eine Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung eines Fahrassistenzsystems des nachfolgenden Kraftfahrzeugs 2 ein Aufmerksamkeitsdefizit des Fahrers, so berücksichtigt sie diesen geringen Aufmerksamkeitsgrad und senkt die Setzgeschwindigkeit auf einen Wert Vsa ab, der um einen vorgegebenen Geschwindigkeitszuschlag von beispielsweise 10 km/h höher ist als die aktuelle Geschwindigkeit Vk, so dass in diesem Fall die vom Abstandsregelsystem definierte Setzgeschwindigkeit bei Ablenkung Vsa = min(Vs, (Vk + 10)) = 118 km/h beträgt. Das heißt, bei geringem Aufmerksamkeitsgrad wird die Setzgeschwindigkeit auf einen Wert Vsa gesetzt, der dem Minimum zwischen der vom Fahrer als Wunschgeschwindigkeit eingestellten Setzgeschwindigkeit Vs und einem Geschwindigkeitswert entspricht, der um einen geringfügigen Geschwindigkeitszuschlag von bspw. 10 km/h oberhalb der aktuellen Geschwindigkeit Vk liegt. Hierdurch kann eine Zeitreserve für ein Eingreifen des Fahrers durch einen vergrößerten Abstand erreicht werden und zugleich wird bei einem Zielverlust des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 1 das Kraftfahrzeug 2 nicht so stark beschleunigt und dadurch der Fahrer im nachfolgenden Kraftfahrzeug 2 weniger stark überrascht bzw. erschreckt.
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Das Abstandsregelsystem des Kraftfahrzeugs 2 stellt somit in aktiviertem Zustand während eines abstandsgeregelten Folgebetriebs die Setzgeschwindigkeit Vsa bei Ablenkung in Abhängigkeit des durch die Aufmerksamkeitserfassungseinrichtung erfassten Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers ein. Selbstverständlich ist dabei der Fahrer stets in der Lage, die alten Einstellungen vor der durch das Abstandsregelsystem durchgeführten Anpassung wieder zu aktivieren, sofern er nicht mehr abgelenkt ist. Zugleich wird der Fahrer auch über eine Anzeigeeinrichtung über die veränderten Einstellungen, insbesondere über die veränderte Setzgeschwindigkeit Vsa informiert.
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Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 2 und seinem erfindungsgemäßen Abstandsregelsystem und zugleich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nicht nur der Fahrkomfort erhöht, sondern zusätzlich auch die Fahrsicherheit verbessert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1689606 B1 [0002]
- DE 10024227 A1 [0003]
