DE102011122394A1

DE102011122394A1 - Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102011122394A1
Application number: DE102011122394A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Driewer Frauke; Dipl.-Ing. Hentschel Elisabeth; Dipl.-Ing. Schneckenburger Reinhold
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-12-24
Filing date: 2011-12-24
Publication date: 2012-07-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges, wobei die Unaufmerksamkeit in Abhängigkeit von einer erkannten Lenkruhephase und einer anschließend erkannten Lenkaktion bestimmt wird, wobei eine Lenkruhephase erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung während der Dauer eines vorgegebenen Zeitschwellwertes einen ersten Schwellwert nicht überschreitet und wobei eine Lenkaktion erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung einen zweiten Schwellwert überschreitet. Erfindungsgemäß wird durch eine Auswertung einer Raddrehzahl (DZ) zumindest eines Fahrzeugrades des Fahrzeuges über einen vorgegebenen Zeitraum ein Fahrbahnzustand einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn ermittelt, wobei bei einem als schlecht eingestuften Fahrbahnzustand der erste und der zweite Schwellwert angehoben werden oder der ermittelte Lenkradwinkel nicht berücksichtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2005 026 457 A1 der Anmelderin, welche hiermit durch Referenz aufgenommen wird, sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum fahrerindividuellen Erkennen von Unaufmerksamkeiten eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges bekannt. Dabei werden eine Lenkruhephase und eine daran anschließende Lenkaktion erkannt. Eine Lenkruhephase wird erkannt, wenn ein Betrag eines Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung während einer Dauer eines vorgegebenen Zeitschwellwertes einen ersten Schwellwert nicht überschreitet. Eine Lenkaktion wird erkannt, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung einen zweiten Schwellwert überschreitet. Der erste und der zweite Schwellwert werden fahrerspezifisch verändert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einem Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges wird die Unaufmerksamkeit in Abhängigkeit von einer erkannten Lenkruhephase und einer anschließend erkannten Lenkaktion bestimmt, wobei eine Lenkruhephase erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung während der Dauer eines vorgegebenen Zeitschwellwertes einen ersten Schwellwert nicht überschreitet und wobei eine Lenkaktion erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung einen zweiten Schwellwert überschreitet.
Erfindungsgemäß wird durch eine Auswertung einer Raddrehzahl zumindest eines Fahrzeugrades des Fahrzeuges über einen vorgegebenen Zeitraum ein Fahrbahnzustand einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn ermittelt, wobei bei einem als schlecht eingestuften Fahrbahnzustand der erste und der zweite Schwellwert angehoben werden oder der ermittelte Lenkradwinkel nicht berücksichtigt wird.
Fahrbahnunebenheiten, z. B. verursacht durch Fahrbahnverwerfungen, Betonplatten, Steine, Schlaglöcher, Eis usw., führen manchmal zu Lenkwinkeländerungen, die Lenkmustern bei Müdigkeit und Unaufmerksamkeit ähneln. Längere Fahrstrecken auf derartigen Fahrbahnen führen daher bei Verfahren nach dem Stand der Technik häufiger zu Fehlwarnungen. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung und deren Ausführungsformen werden derartige Fahrbahnabschnitte erkannt, so dass durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufene störende Lenkmuster nicht berücksichtigt werden, wodurch eine Fehlwarnung vermieden wird und das Verfahren verbessert wird.
Die Ermittlung des Fahrbahnzustandes ist ohne zusätzliche Sensoren am Fahrzeug durchführbar, da lediglich Raddrehzahlsensoren des Fahrzeuges verwendet werden, welche bereits beispielsweise zur Realisierung eines Antiblockiersystems am Fahrzeug eingesetzt werden. Des Weiteren werden zur Ermittlung des Fahrbahnzustandes nur geringe Ressourcen, d. h. nur eine geringe Speicherleistung, Rechenleistung und Rechenzeit, benötigt, so dass die Ermittlung des Fahrbahnzustandes beispielsweise mittels eines kostengünstigen, kleinen und leichten Mikrorechners durchführbar ist, welcher daher auf einfache Weise im Fahrzeug zu implementieren ist. Alternativ ist die Ermittlung des Fahrbahnzustandes aufgrund der geringen Ressourcenanforderungen beispielsweise mittels eines zur Durchführung anderer Anwendungen bereits im Fahrzeug implementierten Mikrorechners ausführbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch einen Verfahrensablauf zur Ermittlung eines Fahrbahnzustandes.
1 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf zur Ermittlung eines Fahrbahnzustandes, welcher im Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges genutzt wird, um einen Fehlalarm aufgrund eines schlechten Fahrbahnzustandes auszuschließen. Fahrbahnunebenheiten, z. B. verursacht durch Fahrbahnverwerfungen, Betonplatten, Steine, Schlaglöcher, Eis usw., führen manchmal zu Lenkwinkeländerungen, die Lenkmustern bei Müdigkeit und Unaufmerksamkeit ähneln. Längere Fahrstrecken auf derartigen Fahrbahnen führen daher bei Verfahren nach dem Stand der Technik häufiger zu Fehlwarnungen. Durch die Ermittlung und Berücksichtigung des Fahrbahnzustandes werden derartige Fahrbahnabschnitte erkannt, so dass durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufene störende Lenkmuster nicht berücksichtigt werden, wodurch eine Fehlwarnung vermieden wird und das Verfahren verbessert wird.
Dabei ist die im Folgenden dargestellte Ermittlung des Fahrbahnzustandes ohne zusätzliche Sensoren am Fahrzeug durchführbar, da lediglich Raddrehzahlsensoren des Fahrzeuges verwendet werden, welche bereits beispielsweise zur Realisierung eines Antiblockiersystems am Fahrzeug eingesetzt werden. Des Weiteren werden zur Ermittlung des Fahrbahnzustandes nur geringe Ressourcen, d. h. nur eine geringe Speicherleistung, Rechenleistung und Rechenzeit, benötigt, so dass die Ermittlung des Fahrbahnzustandes beispielsweise mittels eines kostengünstigen, kleinen und leichten Mikrorechners durchführbar ist, welcher daher auf einfache Weise im Fahrzeug zu implementieren ist. Alternativ ist die Ermittlung des Fahrbahnzustandes aufgrund der geringen Ressourcenanforderungen beispielsweise mittels eines zur Durchführung anderer Anwendungen bereits im Fahrzeug implementierten Mikrorechners ausführbar.
Die Ermittlung des Fahrbahnzustandes wird durch Auswertung einer Raddrehzahl DZ zumindest eines Fahrzeugrades des Fahrzeuges über einen vorgegebenen Zeitraum durchgeführt. Um die Ermittlung zu präzisieren, ist die Ermittlung des Fahrbahnzustandes durch eine parallele Auswertung weiterer Raddrehzahlen von einem oder mehreren weiteren Fahrzeugrädern sinnvoll.
Die Raddrehzahl DZ wird mittels eines Raddrehzahlsensors über den vorgegebenen Zeitraum erfasst und ein Maximum DZ_Max sowie ein Minimum DZ_Min der erfassten Raddrehzahl DZ werden in einem Kurzzeitspeicher gespeichert. Des Weiteren wird eine zeitliche Ableitung DZdt der erfassten Raddrehzahl DZ gebildet, wodurch eine positive oder negative Raddrehzahlbeschleunigung ermittelbar ist. Unter einer negativen Raddrehzahlbeschleunigung ist eine Raddrehzahlverzögerung zu verstehen. Ein Maximum DZdt_Max und ein Minimum DZdt_Min der zeitlichen Ableitung DZdt der Raddrehzahl DZ werden in einem weiteren Kurzzeitspeicher gespeichert. In einem weiteren Verfahrensschritt werden eine erste Differenz D1 aus dem Maximum DZ_Max und dem Minimum DZ_Min der erfassten Raddrehzahl DZ gebildet und eine zweite Differenz D2 aus dem Maximum DZdt_Max und dem Minimum DZdt_Min der zeitlichen Ableitung DZdt der erfassten Raddrehzahl DZ gebildet. Durch Multiplikation der beiden Differenzen D1, D2 wird ein erstes Produkt P1 gebildet. Bereits anhand dieses ersten Produktes P1 ist der Fahrbahnzustand ermittelbar, da große Raddrehzahländerungen und/oder große Raddrehzahlbeschleunigungen aufgrund eines schlechten Fahrbahnzustandes einen grollen Wert für das erste Produkt P1 erzeugen. D. h. je größer der Wert des ersten Produktes P1 ist, desto schlechter ist der Fahrbahnzustand. Daher ist der Fahrbahnzustand in einer ersten, hier nicht näher dargestellten Ausführungsform bereits bewertbar, indem ermittelt wird, ob das erste Produkt P1 einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet oder nicht, wobei der Fahrbahnzustand hierbei als schlecht eingestuft wird, wenn das erste Produkt P1 den vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet.
Vorteilhafterweise wird dieses erste Produkt P1 jedoch, wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel, noch mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges gewichtet, da große Raddrehzahländerungen und/oder große Raddrehzahlbeschleunigungen bei einer hohen Geschwindigkeit auf einen wesentlich schlechteren Fahrbahnzustand schließen lassen als bei einer geringen Geschwindigkeit. Diese Gewichtung mit der Geschwindigkeit erfolgt durch Multiplikation des ersten Produktes P1 mit der erfassten Raddrehzahl DZ oder mit einem Verlauf der erfassten Raddrehzahl DZ, wodurch ein zweites Produkt P2 gebildet wird. Dieses zweite Produkt P2 ist als analoger Wert FZ_A zur Bewertung des Fahrbahnzustandes ausgebbar.
Zur Verwendung im Verfahren zum Erkennen der Unaufmerksamkeit des Fahrzeugführers des Fahrzeuges ist ein derartiger analoger Wert FZ_A jedoch nicht sinnvoll verwendbar, so dass sinnvollerweise das zweite Produkt P2 in einem Vergleichsschritt V mit einem vorgegebenen zweiten Grenzwert G verglichen wird, wobei der Fahrbahnzustand als schlecht eingestuft wird, wenn das zweite Produkt P2 einen vorgegebenen zweiten Grenzwert G überschreitet. Daraus ergibt sich ein binärer Wert FZ_B des Fahrbahnzustandes, d. h. der Fahrbahnzustand wird entweder als gut oder als schlecht eingestuft.
Wird der Fahrbahnzustand als gut eingestuft, wird das Verfahren zum Erkennen der Unaufmerksamkeit des Fahrzeugführers des Fahrzeuges wie vorgesehen durchgeführt, d. h. die Unaufmerksamkeit wird in Abhängigkeit von einer erkannten Lenkruhephase und einer anschließend erkannten Lenkaktion bestimmt, wobei eine Lenkruhephase erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung während der Dauer eines vorgegebenen Zeitschwellwertes einen ersten Schwellwert nicht überschreitet und wobei eine Lenkaktion erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung einen zweiten Schwellwert überschreitet.
Wird der Fahrbahnzustand als schlecht eingestuft, würde diese Durchführung des Verfahrens jedoch höchstwahrscheinlich zu einer Fehlwarnung führen. Daher werden in diesem Fall in einer ersten, hier nicht dargestellten Ausführungsform des Verfahrens der erste und der zweite Schwellwert angehoben, so dass Änderungen des Lenkradwinkels aufgrund eines schlechten Fahrbahnzustandes nicht als durch eine Unaufmerksamkeit des Fahrzeugführers hervorgerufen missinterpretiert werden. In der hier dargestellten Ausführungsform des Verfahrens wird der ermittelte Lenkradwinkel nicht berücksichtigt, d. h. es erfolgt eine Ausblendung a des in einem bestimmten Zeitfenster ZF ermittelten Lenkwinkel, so dass dieser im Verfahren zum Erkennen der Unaufmerksamkeit des Fahrzeugführers des Fahrzeuges nicht verwendet wird. Dieses Zeitfenster ZF ist vorzugsweise identisch mit dem vorgegebenen Zeitraum, in welchem durch Auswertung der Raddrehzahl DZ der Fahrbahnzustand ermittelt wurde.
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 102005026457 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges, wobei die Unaufmerksamkeit in Abhängigkeit von einer erkannten Lenkruhephase und einer anschließend erkannten Lenkaktion bestimmt wird, wobei eine Lenkruhephase erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung während der Dauer eines vorgegebenen Zeitschwellwertes einen ersten Schwellwert nicht überschreitet und wobei eine Lenkaktion erkannt wird, wenn der Betrag des Lenkradwinkels und/oder seiner zeitlichen Änderung einen zweiten Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Auswertung einer Raddrehzahl (DZ) zumindest eines Fahrzeugrades des Fahrzeuges über einen vorgegebenen Zeitraum ein Fahrbahnzustand einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn ermittelt wird, wobei bei einem als schlecht eingestuften Fahrbahnzustand der erste und der zweite Schwellwert angehoben werden oder der ermittelte Lenkradwinkel nicht berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den vorgegebenen Zeitraum die Raddrehzahl (DZ) zumindest eines Fahrzeugrades des Fahrzeuges erfasst wird und eine zeitliche Ableitung (DZdt) der erfassten Raddrehzahl (DZ) gebildet wird, dass eine erste Differenz (D1) aus einem Maximum (DZ_Max) und einem Minimum (DZ_Min) der erfassten Raddrehzahl (DZ) gebildet wird, dass eine zweite Differenz D2 aus einem Maximum (DZdt_Max) und einem Minimum (DZdt_Min) der zeitlichen Ableitung (DZdt) der erfassten Raddrehzahl (DZ) gebildet wird und dass durch Multiplikation der beiden Differenzen (D1, D2) ein erstes Produkt (P1) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrbahnzustand als schlecht eingestuft wird, wenn das erste Produkt (P1) einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Multiplikation des ersten Produktes (P1) mit der erfassten Raddrehzahl (DZ) oder mit einem Verlauf der erfassten Raddrehzahl (DZ) ein zweites Produkt (P2) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrbahnzustand als schlecht eingestuft wird, wenn das zweite Produkt (P2) einen vorgegebenen zweiten Grenzwert (G) überschreitet.