DE102013013846A1 - Method for determination of steering wheel contact by driver of e.g. lorry, involves detecting operation information of control element, and determining wheel contact by consideration of information for outputting of output parameter - Google Patents

Method for determination of steering wheel contact by driver of e.g. lorry, involves detecting operation information of control element, and determining wheel contact by consideration of information for outputting of output parameter Download PDF

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Abstract

The method involves detecting operation information of a control element arranged at a steering wheel or near to the steering wheel. A steering wheel contact is determined by consideration of the detected operation information for determining and outputting an output parameter. An input parameter is detected and evaluated, and another output parameter is evaluated depending on the detected operation information of the control element. The detected operation information of the control element is linked to input parameter-pairs. The control element is a spacing control device, an infotainment system, a navigation system, a horn, a travel direction indicator and a lighting system. The input parameter is hand guidance moment, time variation of the hand guidance moment, steering angle, time variation of the steering angle, and data of a capacitive touch sensor and an inductive touch sensor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Lenkradkontakts durch einen Fahrer.The invention relates to a method for determining the steering wheel contact by a driver.

In Kraftfahrzeugen, insbesondere in Lastkraftwägen und Omnibussen, werden zahlreiche Fahrassistenzsysteme eingesetzt, vermehrt auch Systeme zum autonomen Fahren, etwa Spurhalteassistenten, Parklenkassistenten, Stauassistenten, Bremsassistenten und Abstandsregeltempomaten. Die Systeme können den Fahrer bei längeren Fahrten entlasten, sie nehmen ihm die Kontrolle über das Fahrzeug jedoch nicht komplett ab, er muss ggf. ein Fehlverhalten des Systems korrigieren. Ein vollständig autonomes Fahren ist bis dato noch nicht zulässig; daher werden solche Fahrassistenzsysteme mit Erkennungssystemen betrieben, die die Aufmerksamkeit des Fahrers erfassen und bei Erkennen mangelnder Aufmerksamkeit eine Warnung abgeben oder das entsprechende System abschalten.In motor vehicles, especially in trucks and buses, numerous driver assistance systems are used, increasingly also systems for autonomous driving, such as lane departure warning, Parklenkassistenten, traffic jam assistants, brake assistants and adaptive cruise control. The systems can relieve the driver during longer journeys, but they do not relieve him of control of the vehicle completely, he may have to correct a malfunction of the system. Fully autonomous driving is not yet permitted; Therefore, such driver assistance systems are operated with recognition systems that capture the driver's attention and give a warning on detection of lack of attention or shut down the corresponding system.

Insbesondere bei Fahrassistenzsystemen, die Lenkeingrifffe vornehmen können, ist es wichtig, dass ein Aufmerksamkeitserkennungssystem vorhanden ist, das erkennt, wenn der Fahrer das Lenkrad nicht festhält.Particularly in driver assistance systems that can make steering inputs, it is important to have an attention-recognition system that detects when the driver is not holding the steering wheel.

Zur Erkennung eines Lenkradkontakts ist bekannt, Informationen eines Lenkwinkelsensors heranzuziehen. Ein solches Verfahren wird in der DE 10 2008 033 722 A1 offenbart und beruht darauf, dass der Fahrer der Lenkung stets eine – wenn auch unbewusste – Gegenlenkbewegung aufprägt.To detect a steering wheel contact is known to use information of a steering angle sensor. Such a procedure is described in the DE 10 2008 033 722 A1 discloses and is based on the fact that the driver of the steering always imposes a - albeit unconscious - counter-steering movement.

Ferner ist aus der DE 10 2011 013 023 A1 ein Verfahren zur situationsabhängigen Erkennung eines Lenkradkontakts durch einen Fahrer bekannt, bei dem ein Zählvorgang bis zu einem Zählerendwert durchgeführt wird, wobei der Zählerendwert bei einem erfassten Lenkradkontakt unterbrochen wird und der Endwert anhand der Klassifizierung einer aktuellen Fahrsituation durchgeführt wird. Bei der Erkennung des Lenkradkontakts können insbesondere folgende Parameter verwendet werden: Handlenkmoment, zeitliche Änderung des Handlenkmoments, Daten eines kapazitiven Sensors und/oder Daten eines induktiven Sensors.Furthermore, from the DE 10 2011 013 023 A1 a method for situation-dependent detection of a steering wheel contact by a driver is known, in which a counting is performed up to a final counter value, the Zählendwert is interrupted at a detected steering wheel contact and the final value is performed based on the classification of a current driving situation. In particular, the following parameters can be used when detecting the steering wheel contact: manual steering torque, temporal change of the manual steering torque, data of a capacitive sensor and / or data of an inductive sensor.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung des Lenkradkontakts durch einen Fahrer bereitzustellen, das mit einem geringerem apparativen Aufwand durchgeführt werden kann und das robuster als bekannte Verfahren ist.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide an improved method for detecting the steering wheel contact by a driver, which can be carried out with less equipment and which is more robust than known methods.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erkennung des Lenkradkontakts durch einen Fahrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.This object is achieved by a method for detecting the steering wheel contact by a driver with the features of claim 1. Further developments are set forth in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Lenkradkontakts, den ein Fahrer hat, erfolgt unter Auswertung einer Eingangsgröße, die mit einer Kontaktierung des Lenkrads korreliert. Dabei wird eine Ausgangsgröße ausgegeben, die angibt, ob ein Lenkradkontakt vorliegt oder nicht. Das Verfahren umfasst in einer Ausführungsform die Schritte:

  • – Erfassen einer Betätigungsinformation eines am Lenkrad angeordneten oder eines lenkradnahen Bedienelements und
  • – Ermitteln des Lenkradkontakts unter Berücksichtigung der erfassten Betätigungsinformation, daraus Ermitteln der Ausgangsgröße,
  • – Ausgeben der Ausgangsgröße.
The method according to the invention for determining the steering wheel contact which a driver has takes place by evaluating an input variable which correlates with a contacting of the steering wheel. In this case, an output is output that indicates whether a steering wheel contact is present or not. The method comprises in one embodiment the steps:
  • - Detecting an actuating information arranged on the steering wheel or a steering wheel close control element and
  • Determining the steering wheel contact in consideration of the detected actuation information, thereby determining the output variable,
  • - output the output.

„Lenkradnahe” Bedienelemente im Sinne der Erfindung sind all jene Bedienelemente, die etwa in einem Abstand von maximal einer Handspannweite vom Lenkkranz entfernt sind. „Bedienelement” ist eine Vorrichtung, die der Fahrer benutzt, um eine Aktion auszulösen. Hierunter fällt etwa ein Taster, ein Schalter, eine Wippe, ein Drehregler oder ein Bedienelement eines anderen Bedienelemente-Typs. Solche Vorrichtungen sind damit klar zu Sensoren abgegrenzt, mit denen der Fahrer zwar auch interagiert, wobei die Interaktion jedoch nicht dem Auslösen einer Aktion dient."Lenkradnahe" controls in the context of the invention are all those controls that are located at a distance of a maximum of a hand span of the steering wheel. "Control" is a device that the driver uses to trigger an action. This includes, for example, a button, a switch, a rocker, a rotary control or a control element of another type of control. Such devices are thus clearly demarcated to sensors, with which the driver also interacts, but the interaction does not serve to trigger an action.

Anders als bei Verfahren aus dem Stand der Technik werden vorteilhaft keine separaten Sensoren benötigt, sondern es werden im Kraftfahrzeug vorhandene Bedienelemente als Informationsgeber für einen neuen Zweck genutzt. Die Betätigung eines solchen Bedienelements lässt einen Rückschluss auf einen Lenkradkontakt des Fahrers zu, da sich seine Hände zum Betätigen im räumlichen Bereich der Bedienelemente befinden müssen.Unlike prior art methods, no separate sensors are advantageously needed, but operating elements present in the motor vehicle are used as information providers for a new purpose. The operation of such a control element allows a conclusion to a steering wheel contact of the driver, since his hands must be located to operate in the spatial area of the controls.

Die Ausgangsgröße, die angibt, ob ein Lenkradkontakt vorliegt oder nicht, kann insbesondere in einem nachgelagerten Verfahren verarbeitet werden, um bei erkanntem fehlenden Lenkradkontakt eine Aktion auszulösen, etwa das Ausgeben einer Warnung oder das automatische Deaktivieren eines Fahrassistenzsystems. Es kann auch vorgesehen sein, eine Wartezeit vorzusehen, bevor die Aktion ausgelöst wird, sodass erst eine Zeitdauer fehlenden Lenkradkontakts, die einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, zum Auslösen der Aktion führt.The output that indicates whether steering wheel contact is present or not can be processed, in particular, in a downstream process to initiate an action when a missing steering wheel contact is detected, such as issuing a warning or automatically disabling a driver assistance system. It can also be provided to provide a waiting time before the action is triggered, so that only a time duration of missing steering wheel contact, which exceeds a predetermined threshold, leads to the triggering of the action.

In einer weiteren Ausführungsform kann das am Lenkrad angeordnete oder lenkradnahe Bedienelement ein Bedienelement aus der Gruppe sein, die einen Tempomat, eine Abstandsregelvorrichtung, ein Infotainmentsystem, ein Navigationssystem, ein Signalhorn, einen Fahrtrichtungsanzeiger und/oder eine Lichtanlage umfasst. Die Aufzählung der genannten Bedienelemente soll nicht die Erfindung beschränkend sondern beispielhaft zu verstehen sein; die Aufzählung ist nicht abschließend. Es können auch Bedieninformationen von ganz anderen am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelementen bei der Ermittlung des Lenkradkontakts herangezogen werden.In a further embodiment, the steering wheel-mounted or steering wheel-near control element may be an operating element from the group comprising a cruise control, a distance control device, an infotainment system, a navigation system, a horn, a direction indicator and / or a lighting system. The list of said controls should not be limiting the invention but exemplary to be understood; the list is not exhaustive. It is also possible to use operating information from completely different steering wheel-mounted or steering-wheel-related operating elements in determining the steering wheel contact.

In einer noch weiteren Ausführungsform kann der Schritt

  • – Erfassen und Auswerten einer zweiten Eingangsgröße ausgeführt werden. Bei der zweiten Eingangsgröße kann es sich bevorzugt um eine
Eingangsgröße wie das Handlenkmoment, die zeitliche Änderung des Handlenkmoments, den Lenkwinkel, die zeitliche Änderung des Lenkwinkels, Daten eines kapazitiven Berührungssensors, Daten eines induktiven Berührungssensors, handeln.In yet another embodiment, the step
  • - Acquisition and evaluation of a second input variable are executed. The second input variable may preferably be a
Input variable such as the manual steering torque, the time change of the manual steering torque, the steering angle, the time change of the steering angle, data of a capacitive touch sensor, data of an inductive contact sensor act.

Die Verwendung der vorgenannten Eingangsgrößen zur Ermittlung des Lenkradkontakts ist bekannt und ist im Rahmen der Erfindung dazu vorgesehen, den Lenkradkontakt in den Zeitabschnitten zu ermitteln, in denen der Fahrer keine Betätigung der am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelemente vornimmt. Diese Ausführungsform macht es möglich, in einer Vielzahl unterschiedlicher Bediensituationen zu erkennen, ob ein Lenkradkontakt vorliegt oder nicht.The use of the aforementioned input variables for determining the steering wheel contact is known and is provided in the context of the invention to determine the steering wheel contact in the time periods in which the driver does not operate the arranged on the steering wheel or steering wheel-related controls. This embodiment makes it possible to detect in a variety of different operating situations, whether a steering wheel contact is present or not.

Ferner kann die Auswertung der zweiten Ausgangsgröße von einer erfassten Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder eines lenkradnahen Bedienelements abhängen. Es können dazu die folgenden Schritte ausgeführt werden:

  • – Verknüpfen einer gleichzeitig mit einer zweiten Eingangsgröße erfassten Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelements zu einem Eingangsgrößen-Paar,
  • – mit einem vorbestimmten Gewichtungsfaktor Verknüpfen und weiter Verarbeiten der zweiten Eingangsgröße des Eingangsgrößen-Paars oder Verwerfen der zweiten Eingangsgröße.
Furthermore, the evaluation of the second output variable may depend on a detected actuation information of the control wheel arranged on the steering wheel or a control element close to the steering wheel. You can do the following steps:
  • Linking an actuation information of the steering wheel-related or control element which is simultaneously detected with a second input variable to an input variable pair,
  • Linking with a predetermined weighting factor and further processing the second input variable of the input variable pair or rejecting the second input variable.

Durch eine Verknüpfung der zweiten Eingangsgröße mit der Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelements im Hinblick auf ihre Erfassungszeit wird ermöglicht, Veränderungen der zweiten Eingangsgröße, die aus der Bedienung des am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelements herrühren, zu erkennen und entsprechend zu filtern, um Fehlinterpretationen zu verhindern. Insbesondere wenn als zweite Eingangsgröße der Lenkwinkel und/oder das Handlenkmoment und/oder deren zeitliche Ableitung(en) verwendet wird/werden, ist es wichtig zu wissen, welche Änderung der Eingangsgrößen allein auf die Bedienung des Bedienelements zurückzuführen ist und nicht auf eine Unachtsamkeit des Fahrers; so ist es etwa möglich, dass die Bedienung einer Taste auf dem Lenkrad eine geringfügige Lenkradbewegung auslöst, die der Fahrer nicht willentlich veranlasst hat, aber dennoch nicht auf seine Unachtsamkeit schließen lässt. Durch die erfindungsgemäße Verknüpfung der zweiten Eingangsgröße mit der Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelements können „Fehlalarme” verhindert werden, was zu einer verbesserten Robustheit des Verfahrens beiträgt.By linking the second input variable with the actuation information of the steering wheel-mounted control element or with respect to its detection time is possible to detect changes in the second input, resulting from the operation of the arranged on the steering wheel or steering wheel-related control element, and filter accordingly To prevent misinterpretations. In particular, when the steering angle and / or the manual steering torque and / or their time derivative (s) is / are used as the second input variable, it is important to know which change of the input variables is solely due to the operation of the operating element and not to an inattentiveness of the operating element driver; For example, it is possible that the operation of a button on the steering wheel triggers a slight steering wheel movement, which the driver has not deliberately caused, but still does not suggest his carelessness. By linking the second input variable according to the invention with the actuating information of the control element arranged on the steering wheel or close to the steering wheel, "false alarms" can be prevented, which contributes to an improved robustness of the method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008033722 A1 [0004] DE 102008033722 A1 [0004]
  • DE 102011013023 A1 [0005] DE 102011013023 A1 [0005]

Claims (4)

Verfahren zur Ermittlung des Lenkradkontakts durch einen Fahrer unter Auswertung einer Eingangsgröße, die mit einer Kontaktierung des Lenkrads korreliert, wobei eine Ausgangsgröße ausgegeben wird, die angibt, ob ein Lenkradkontakt vorliegt oder nicht, umfassend die Schritte: – Erfassen einer Betätigungsinformation eines am Lenkrad angeordneten oder eines lenkradnahen Bedienelements und – Ermitteln des Lenkradkontakts unter Berücksichtigung der erfassten Betätigungsinformation, daraus Ermitteln der Ausgangsgröße, – Ausgeben der Ausgangsgröße.A method for determining the steering wheel contact by a driver by evaluating an input that correlates with a contact of the steering wheel, wherein an output is output, indicating whether there is a steering wheel contact or not, comprising the steps: - Detecting an actuating information arranged on the steering wheel or a steering wheel close control element and Determining the steering wheel contact in consideration of the detected actuation information, thereby determining the output variable, - output the output. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das am Lenkrad angeordnete oder lenkradnahe Bedienelement ein Bedienelement aus der Gruppe umfassend Tempomat, Abstandsregelvorrichtung, Infotainmentsystem, Navigationssystem, Signalhorn, Fahrtrichtungsanzeiger, Lichtanlage ist.A method according to claim 1, characterized in that arranged on the steering wheel or steering wheel near control element is an operating element from the group comprising cruise control, distance control device, infotainment system, navigation system, horn, direction indicator, lighting system. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend den Schritt Erfassen und Auswerten einer zweiten Eingangsgröße, wobei die zweite Eingangsgröße bevorzugt aus der Gruppe umfassend Handlenkmoment, zeitliche Änderung des Handlenkmoments, Lenkwinkel, zeitliche Änderung des Lenkwinkels, Daten eines kapazitiven Berührungssensors, Daten eines induktiven Berührungssensors, ausgewählt wird.Method according to claim 1 or 2, comprising the step Detecting and evaluating a second input variable, wherein the second input is preferably selected from the group comprising manual steering torque, temporal change of the manual steering torque, steering angle, time change of the steering angle, data of a capacitive touch sensor, data of an inductive touch sensor. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Auswertung der zweiten Ausgangsgröße von einer erfassten Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder eines lenkradnahen Bedienelements abhängt, umfassend die Schritte: – Verknüpfen einer gleichzeitig mit einer zweiten Eingangsgröße erfassten Betätigungsinformation des am Lenkrad angeordneten oder lenkradnahen Bedienelements zu einem Eingangsgrößen-Paar, – mit einem vorbestimmten Gewichtungsfaktor Verknüpfen und weiter Verarbeiten der zweiten Eingangsgröße des Eingangsgrößen-Paars oder Verwerfen der zweiten Eingangsgröße.Method according to claim 3, wherein the evaluation of the second output variable depends on a detected actuation information of the steering wheel-arranged or a steering wheel-related operating element, comprising the steps: Linking an actuation information of the steering wheel-related or control element which is simultaneously detected with a second input variable to an input variable pair, Linking with a predetermined weighting factor and further processing the second input variable of the input variable pair or rejecting the second input variable.
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