DE102014207969A1

DE102014207969A1 - System und Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102014207969A1
Application number: DE102014207969.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Strohmayr
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2034-04-29
Also published as: DE102014207969B4; WO2015165787A1

Abstract

Zur Erhöhung der Akzeptanz von Fahrassistenzsystemen schlägt die Erfindung ein System sowie ein Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen vor. Das System weist eine an einem Lenkrad angeordnete berührungsempfindliche Schicht auf. Mit der berührungsempfindlichen Schicht ist eine Auswerteeinheit verbunden. Hierdurch werden durch einen Fahrzeuglenker verursachte Berührungskräfte und/oder Berührungsorte bestimmt. In Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte erzeugt eine mit der Auswerteeinheit verbundene Steuereinheit ein Zusatzsteuersignal. Dieses wird an mindestens ein Fahrassistenzsystem übermittelt. In Abhängigkeit des Zusatzsteuersignals, das einen bestimmten Aufmerksamkeitsgrad eines Kraftfahrzeuglenkers repräsentiert, kann ein Unterstützungsgrad eines Fahrassistenzsystems geändert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen.
In modernen Kraftfahrzeugen ist eine Vielzahl von Fahrassistenzsystemen eingesetzt. Hierbei handelt es sich bspw. um einen Tempomat, einen Abstandshalterassistenten, einen Spurhalterassistenten sowie automatische bzw. autonome Einparkhilfen.
Des Weiteren ist es bekannt, die Aufmerksamkeit des Fahrers zu überwachen, insbesondere den sogenannten Sekundenschlaf zu detektieren und den Fahrzeuglenker entsprechend zu warnen. Derartige Systeme werten Kamerabilder des Gesichts oder Kamerabilder der Augenbewegung aus. Derartige Systeme weisen allerdings den Nachteil auf, dass eine entsprechende Auswertung durch Abschattung, wie durch Sonnenbrillen und auch durch perspektivische Verzerrungen aufgrund von Kopfbewegungen des Fahrzeuglenkers stark beeinträchtigt ist. Dies hat zur Folge, dass dieses Fahrassistenzsystem, das insbesondere den Sekundenschlaf verhindern soll, bisher wenig Verbreitung gefunden hat.
Des Weiteren ist die Akzeptanz von Fahrassistenzsystemen, die das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs ändern relativ gering. Insbesondere handelt es sich hierbei um Fahrassistenzsysteme wie Abstandshalteassistenten und Spurhalteassistenten.
Aufgabe der Erfindung ist es ein System sowie ein Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen zu schaffen, durch das die Akzeptanz von Fahrassistenzsystemen verbessert wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein System gemäß Anspruch 1 bzw. ein Verfahren gemäß Anspruch 4.
Das erfindungsgemäße System zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen weist eine an einem Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordnete berührungsempfindliche Schicht auf. Mit der berührungsempfindlichen Schicht ist eine Auswerteeinheit verbunden. Durch die Auswerteeinheit erfolgt ein Bestimmen der durch einen Fahrzeuglenker verursachten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte. Mit der Auswerteeinheit ist eine Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit erzeugt in Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte ein Zusatzsteuersignal. Das Zusatzsteuersignal wird an zumindest ein Fahrassistenzsystem bzw. eine Steuerung zumindest eines Fahrassistenzsystems übermittelt.
Bspw. fühlt sich ein voll konzentrierter Kraftfahrzeuglenker beim Befahren einer Landstraße oder Passstraße durch einen übermäßigen Eingriff durch ein Fahrassistenzsystem in die Fahrdynamik in seiner Fahrfreude beeinträchtigt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems ist es bspw. in diesem Fall möglich, dass die Auswerteeinheit detektiert, dass der Kraftfahrzeuglenker das Lenkrad mit beiden Händen festhält und das Lenkrad an einer der Fahrsituation angepassten Stelle bspw. links und rechts in der Mitte gehalten wird. Hieraus kann die Auswerteeinheit ableiten, dass der Kraftfahrzeuglenker sehr aufmerksam ist. Dies führt beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems sodann dazu, dass das Eingreifen von Fahrassistenzsystemen reduziert wird. Bspw. greift der Spurhalteassistent erst zu einem späteren Zeitpunkt ein. Auch würde ein Abstandhalterassistent in dieser Situation einen geringeren Abstand akzeptieren und erst zu einem späteren Zeitpunkt eingreifen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen ist es somit möglich, in Abhängigkeit der Aufmerksamkeit bzw. Konzentration des Fahrzeuglenkers Fahrassistenzsysteme anzupassen. Dies erhöht die Akzeptanz derartiger Fahrassistenzsysteme erheblich.
Detektiert die Auswerteeinheit bspw. dass das Lenkrad nur mit einzelnen Fingern gefasst wird und/oder dass das Fassen des Lenkrads an einer ungünstigen Stelle wie bspw. im unteren Bereich erfolgt, wird über die Zusatzsteuerung ein entsprechendes Signal zumindest an ein Fahrassistenzsystem übermittelt. Dieses greift sodann entsprechend frühzeitig ein.
Des Weiteren ist es bspw. möglich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems zu detektieren, dass das Lenkrad nur vom Oberschenkel gehalten wird, weil der Fahrzeuglenker sich bspw. mit beiden Händen eine Zigarette anzündet. In einer derartigen Situation würde ein entsprechendes Fahrassistenzsystem wiederum frühzeitige eingreifen. Ggf. könnte zusätzlich ein Warnsignal, das den Fahrer um Angreifen des Lenkrads auffordert ausgegeben werden.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Auswerteeinheit in Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte einen Aufmerksamkeitsgrad des Kraftfahrzeuglenkers bestimmt. Anhand des ermittelten Aufmerksamkeitsgrades kann sodann ein Zusatzsteuersignal erzeugt und an mindestens ein Fahrassistenzsystem übermittelt werden. Selbstverständlich können die entsprechenden Steuersysteme in einer zentralen Steuerung zusammengefasst sein.
Um Berührungskräfte und Berührungsorte möglichst genau detektieren zu können ist es besonders bevorzugt, dass die berührungsempfindliche Schicht eine Oberfläche des Lenkrads großflächig überdeckt. Insbesondere sind durch die berührungsempfindliche Schicht mindestens 80% der Lenkradoberfläche überdeckt. Besonders bevorzugt ist, dass die Oberfläche vollständig überdeckt ist. Hierdurch ist es ferner möglich, neben Absolutwerten von Berührungskräften auch Druckverteilungen festzustellen. Es ist somit auch möglich festzustellen, ob das Lenklenkrad von einer Hand vollständig umfasst wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems erfolgt zusätzlich ein Berücksichtigen der Fahrsituation. Hierbei handelt es sich bspw. um die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Witterungsverhältnisse und/oder die Fahrbahnart (Landstraße, Autobahn etc.). Die entsprechende Fahrsituation ist der Steuerung des Kraftfahrzeugs bekannt bzw. kann auf einfache Weise bestimmt werden. Die Fahrsituation kann sodann wiederum Einfluss auf eine Veränderung bzw. Anpassung des Unterstützungsgrades durch ein Fahrassistenzsystem haben.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen. Wie insbesondere bereits vorstehend anhand des erfindungsgemäßen Systems beschrieben, erfolgt mittels einer an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordneten berührungsempfindlichen Schicht, die mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, ein Bestimmen der durch einen Fahrzeuglenker verursachten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte. In Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und Berührungsorte wird sodann ein Zusatzsignal erzeugt, das an zumindest ein Fahrassistenzsystem übermittelt wird. Das Fahrassistenzsystem kann in Abhängigkeit des Zusatzsteuersignales einen Unterstützungsgrad verändern. Wird detektiert, dass der Kraftfahrzeuglenker derzeit besonders aufmerksam und konzentriert ist, so kann der Unterstützungsgrad einzelner Fahrassistenzsysteme reduziert werden. Dies führt dazu, dass sich der Kraftfahrzeuglenker nicht durch die Fahrassistenzsysteme beeinträchtigt oder gar bevormundet fühlt.
Als berührungsempfindliche Schicht ist es besonders bevorzugt, diese zumindest teilweise insbesondere vollständig aus einem elastisch verformbaren Folienelement, wie es in DE 10 2010 034 719 beschrieben ist, herzustellen. Ein derartiges Folienelement weist insbesondere zwei Schichten aus elastisch verformbarem Material auf. Zwischen den beiden Schichten sind aus einem aushärtbaren Polymermaterial Abstandshalter vorgesehen. In ausgehärtetem Zustand der Abstandshalter weisen die beiden elastisch verformbaren Schichten einen definierten Abstand zueinander auf. Ferner sind die Abstandshalter ebenfalls elastisch verformbar.
Besonders bevorzugt ist es, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren von der Auswerteeinheit ein Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeuglenkers in Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte ermittelt wird. In Abhängigkeit des Berührungsgrades der als Zusatzsteuersignal an das zumindest eine Fahrassistenzsystem bzw. eine Steuerung eines Fahrassistenzsystems übermittelt wird erfolgt sodann ein Verändern des Unterstützungsgrades.
Des Weiteren ist es bevorzugt zusätzlich die Fahrsituation zu erfassen und dies bei der Änderung des Unterstützungsgrades zu berücksichtigen.
Das vorstehend beschriebene System sowie das Verfahren zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen ist ferner auch für Schiffe, Flugzeuge udgl. geeignet.
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 102010034719 [0015]

Claims

System zur Zusatzsteuerung von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen, mit einer an einem Lenkrad angeordneten berührungsempfindlichen Schicht, einer mit der berührungsempfindlichen Schicht verbundenen Auswerteeinheit zur Bestimmung von durch einen Fahrzeuglenker verursachten Berührungskräften oder Berührungsorten und einer mit der Auswerteeinheit verbundenen Steuereinheit zur Erzeugung von an ein Fahrassistenzsystem zu übermittelnden Zusatzsteuersignalen in Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit einen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeuglenkers ermittelt, der vorzugsweise als Zusatzsteuersignal an das zumindest eine Fahrassistenzsystem übermittelt wird.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungsempfindliche Schicht die Oberfläche des Lenkrades großflächig, insbesondere vollständig überdeckt.
Verfahren zur Zusatzsteuerung von einem Fahrassistenzsystem in Kraftfahrzeugen, bei welchem mittels einer an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordneten berührungsempfindlichen Schicht und einer mit der berührungsempfindlichen Schicht verbundenen Auswerteeinheit durch einen Fahrzeuglenker verursachte Berührungskräfte und/oder Berührungsorte bestimmt werden und in Abhängigkeit der bestimmten Berührungskräfte und/oder Berührungsorte ein Zusatzsteuersignal an mindestens ein Fahrassistenzsystem übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das Fahrassistenzsystem in Abhängigkeit des übermittelten Zusatzsignals einen Unterstützungsgrad ändert.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem insbesondere von der Auswerteeinheit ein Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeuglenkers ermittelt wird, der vorzugsweise als Zusatzsteuersignal an das zumindest eine Fahrassistenzsystem übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem zusätzlich die Fahrsituation erfasst und bei der Änderung des Unterstützungsgrades berücksichtigt wird.