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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen sowie ein Kraftfahrzeug.
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Mit Hilfe von sogenannten Fahrerassistenzsystemen wird der Fahrer eines Kraftfahrzeugs bei der Erfüllung einer Fahraufgabe unterstützt, indem die Querführung, d.h. das Lenken, und/oder die Längsführung, d.h. das Beschleunigen und Verzögern, des Fahrzeugs – je nach Automatisierungsgrad – zumindest in spezifischen Fahrsituationen und/oder für einen gewissen Zeitraum durch das System übernommen wird.
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Gerade beim sogenannten vollautomatisierten oder hochautomatisierten Fahren, bei welchem der Fahrer das System bzw. Fahrzeug zumindest für einen gewissen Zeitraum nicht zu überwachen braucht, hat dieser die Möglichkeit, die Hände vom Lenkrad und die Füße von den Pedalen zu nehmen und sich gegebenenfalls sogar anderen Tätigkeiten zu widmen. Dabei kann es vorkommen, dass der Fahrer eine Körperhaltung einnimmt, die im Hinblick auf eine mögliche spätere Übernahme der Fahrzeugführung oder einen etwaigen Unfall mit dem Fahrzeug ungünstig oder sogar gefährlich ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch welches ein sichereres Fahren mit dem Kraftfahrzeug ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch das System und das Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Das erfindungsgemäße System zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs weist auf: eine Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Körperhaltung eines im Kraftfahrzeug befindlichen Fahrers zu erfassen; eine Ausgabeeinrichtung, die zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer ausgebildet ist; und eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Parameter zu ermitteln, der eine, insbesondere auszuführende, Änderung der Körperhaltung des Fahrers ausgehend von der erfassten Körperhaltung zu mindestens einer vorgegebenen Körperhaltung charakterisiert, und das Kraftfahrzeug und/oder die Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Parameter zu steuern.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist ein erfindungsgemäßes System zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs auf. Bei einem Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein nicht dauerhaft spurgeführtes Landfahrzeug, insbesondere Straßenfahrzeug, wie zum Beispiel einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus oder ein Kraftrad. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße System jedoch in Fahrzeugen aller Art eingesetzt werden, wie zum Beispiel Schienen-, Luft-, Wasser- und Raumfahrzeugen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs weist folgende Schritte auf: Erfassung einer Körperhaltung eines im Kraftfahrzeug befindlichen Fahrers; Ermittlung mindestens eines Parameters, der eine, insbesondere auszuführende, Änderung der Körperhaltung des Fahrers ausgehend von der erfassten Körperhaltung zu mindestens einer vorgegebenen Körperhaltung charakterisiert; und Steuerung des Kraftfahrzeugs und/oder Ausgabe von Informationen an den Fahrer in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Parameter.
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Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, die aktuelle Körperhaltung, insbesondere die Sitzhaltung, Sitzposition und/oder Position von Händen, Füßen und/oder Rumpf, des Fahrers zu erfassen oder aufzuzeichnen und mit mindestens einer vorgegebenen Körperhaltung zu vergleichen, die vorzugsweise einer oder mehreren möglichen Körperhaltungen entspricht, in denen der Fahrer in der Lage ist, Fahraufgaben sicher durchzuführen und/oder zu übernehmen. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine vorgegebene Körperhaltung einer Sitzhaltung und/oder Sitzposition des Fahrers entsprechen, in welcher die Verletzungsgefahr bei etwaigen Unfällen geringer ist. Anhand der erfassten Körperhaltung und der mindestens einen vorgegebenen Körperhaltung wird mindestens ein Parameter ermittelt, der beispielsweise ein Maß für eine Abweichung der erfassten aktuellen Körperhaltung des Fahrers von der mindestens einen vorgegebenen Körperhaltung und/oder für den Aufwand für eine durchzuführende Änderung bzw. Überführung der aktuellen Körperhaltung in eine der vorgegebenen Körperhaltungen darstellt. Zum Beispiel stellt der mindestens eine ermittelte Parameter ein Maß für eine Zeitdauer dar, die erforderlich ist, um von der aktuellen Körperhaltung des Fahrers in eine der vorgegebenen und für ein sicheres Fahren erforderlichen Körperhaltungen zu gelangen, in welcher insbesondere beide Hände des Fahrers am Steuer liegen und sich die Füße des Fahrers in der Nähe der Pedale befinden. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem mindestens einen ermittelten Parameter auch um ein Maß für die Komplexität der für eine Überführung der aktuellen Körperhaltung in eine vorgegebene Körperhaltung erforderlichen Bewegungen der einzelnen Gliedmaßen und/oder des Rumpfes des Körpers des Fahrers handeln.
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Der mindestens eine ermittelte Parameter kann bei der Steuerung des Kraftfahrzeugs herangezogen werden, indem beispielsweise die Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom ermittelten Parameter verändert wird. So kann zum Beispiel im hochautomatisierten Fahrbetrieb, bei welchem das System die Quer- und Längsführung für einen gewissen Zeitraum in spezifischen Situationen übernimmt, der Sicherheitsabstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen und/oder die Geschwindigkeit erhöht und/oder vermindert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Parameter Informationen an den Fahrer auszugeben. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Warnmeldung handeln, durch welche der Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird, dass seine aktuelle Körperhaltung mit einem erhöhten Verletzungsrisiko bei einem Unfall verbunden ist und/oder eine günstigere und/oder sicherere Körperhaltung, insbesondere Sitzhaltung, eingenommen werden soll. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig vom jeweils ermittelten Parameter eine an den Fahrer gerichtete Meldung ausgegeben werden, wonach dieser zur Übernahme der Führung des Fahrzeugs aufgefordert wird, beispielsweise um ein zu hohes Sicherheitsrisiko auszuschließen.
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Durch die erfindungsgemäße Steuerung des Kraftfahrzeugs bzw. Ausgabe von Informationen an den Fahrer kann sowohl das Unfallrisiko als auch das Verletzungsrisiko des Fahrers bei einem etwaigen Unfall verringert bzw. der Fahrer rechtzeitig auf ein möglicherweise erhöhtes Unfall- und/oder Verletzungsrisiko hingewiesen werden. Die Erfindung erlaubt damit ein insgesamt sichereres Fahren mit dem Kraftfahrzeug.
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Vorzugsweise stellt der mindestens eine ermittelte Parameter ein Maß für die Komplexität der Änderung der Körperhaltung des Fahrers von der erfassten Körperhaltung zu der vorgegebenen Körperhaltung dar. Alternativ oder zusätzlich stellt der mindestens eine ermittelte Parameter ein Maß für die Zeitdauer dar, die für die Änderung der Körperhaltung des Fahrers von der erfassten Körperhaltung zu der vorgegebenen Körperhaltung erforderlich ist. Anhand der ermittelten Komplexität der erforderlichen Körperhaltungsänderung bzw. der hierfür benötigten Zeitdauer kann auf einfache, schnelle und zuverlässige Weise ein Gefahrenpotenzial abgeschätzt und eine entsprechende Warnung oder Aufforderung an den Fahrer ausgegeben bzw. das Fahrzeug so gesteuert werden, dass ein Unfall- und/oder Verletzungsrisiko vermindert wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Parameter zumindest teilweise und/oder vorübergehend zu übernehmen. Vorzugsweise hängt hierbei der Automatisierungsgrad und/oder der Zeitraum einer Übernahme der Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs von dem mindestens einen ermittelten Parameter ab. Der abhängig vom Parameter ermittelte Automatisierungsgrad des Fahrzeugs kann hierbei vorzugsweise einer der folgenden Automatisierungsgrade sein:
- – Vollautomatisiert: Das System übernimmt Quer- und Längsführung vollständig in einem definierten Anwendungsfall. Der Fahrer muss das System dabei nicht überwachen. Vor dem Verlassen des Anwendungsfalles fordert das System den Fahrer mit ausreichender Zeitreserve zur Übernahme der Fahraufgabe auf. Erfolgt dies nicht, wird in einen risikominimalen Systemzustand zurückgeführt. Systemgrenzen werden vom System erkannt, das System ist in allen Situationen in der Lage, in den risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
- – Hochautomatisiert: Das System übernimmt Quer- und Längsführung für einen gewissen Zeitraum in spezifischen Situationen. Der Fahrer muss das System dabei nicht überwachen. Bei Bedarf wir der Fahrer zur Übernahme des Fahraufgabe mit ausreichender Zeitreserve aufgefordert. Systemgrenzen werden vom System erkannt. Das System ist nicht in der Lage, aus jeder Ausgangssituation den risikominimalen Zustand herbeizuführen.
- – Teilautomatisiert: Das System übernimmt Quer- und Längsführung für einen gewissen Zeitraum oder/und in spezifischen Situationen. Der Fahrer muss das System dauerhaft überwachen. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Fahrzeugführung bereit sein.
- – Assistiert: Der Fahrer führt dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung aus. Die jeweils andere Fahraufgabe wird in gewissen Grenzen vom System ausgeführt. Der Fahrer muss das System dauerhaft überwachen. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Fahrzeugführung bereit sein.
- – Nur Fahrer: Der Fahrer führt dauerhaft, d.h. während der gesamten Fahrt, die Längsführung und die Querführung aus.
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Der Automatisierungsgrad der Fahrzeugsteuerung wird bei dieser Ausführung also in Abhängigkeit von der jeweiligen „Qualität“ der aktuellen Körperhaltung des Fahrers im Vergleich zu mindestens einer vorgegebenen „idealen“ Körperhaltung eingestellt, wodurch die Fahrsicherheit weiter erhöht bzw. das Unfall- und Verletzungsrisiko weiter gesenkt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Parameter eine Anweisungsinformation zu ermitteln und die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der ermittelten Anweisungsinformation an den Fahrer anzusteuern. Hierbei können in Abhängigkeit von der erfassten aktuellen Körperhaltung des Fahrers und/oder von deren Abweichung von der mindestens einen vorgegebenen Körperhaltung rechtzeitig Warnmeldungen und/oder Anweisungen ausgegeben werden, um den Fahrer zur Behebung einer etwaigen Fehlhaltung aufzufordern. Auch hierdurch wird die Fahrsicherheit weiter erhöht bzw. das Unfall- und Verletzungsrisiko weiter gesenkt.
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Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuerungseinrichtung den mindestens einen Parameter unter Berücksichtigung eines geometrischen Modells des Körpers des Fahrers ermittelt. Vorzugsweise stellt das Modell des Körpers des Fahrers ein funktionales geometrisches Modell des Körpers des Fahrers dar. In dem geometrischen Modell werden vorzugsweise die Gliedmaßen, wie zum Beispiel Hände, Unterarme, Oberarme, Füße, Unterschenkel und Oberschenkel, Rumpf, Hals und Kopf, des menschlichen Körpers durch geometrische Formen angenähert. Vorzugsweise wird ferner das mechanische Zusammenwirken der einzelnen Körperteile unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gelenke, wie zum Beispiel Kniegelenk, Hüftgelenk oder Schultergelenk, modelliert, so dass neben rein geometrischen Eigenschaften des menschlichen Körpers auch funktionale Aspekte, wie zum Beispiel ein möglicher oder typischer Ablauf einer bestimmten Bewegung, in diesem Modell berücksichtigt werden. Eine mit Hilfe dieses Modells angenäherte vorgegebene Körperhaltung wird vorzugsweise durch einen entsprechenden Datensatz mit Informationen bezüglich Position, Stellung und/oder relativer Lage der einzelnen Körperteile charakterisiert. Die Datensätze zu den vorgegebenen Körperhaltungen werden vorzugsweise vorab in einer Speichereinrichtung abgelegt und können von dort von der Steuerungseinrichtung abgerufen werden. Vorzugsweise wird auch die von der Erfassungseinrichtung erfasste aktuelle Körperhaltung des Fahrers mit Hilfe dieses Modells angenähert, wodurch ein entsprechender Datensatz mit Informationen zur räumlichen Anordnung der jeweiligen Körperteile erhalten wird. Dieser Datensatz kann dann mit dem mindestens einen vorab gespeicherten Datensatz zu den vorgegebenen Körperhaltungen verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann aus diesen Datensätzen der eine entsprechende Körperhaltungsänderung charakterisierende Parameter ermittelt werden.
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Insgesamt erlaubt die Verwendung eines solchen Modells eine sehr genaue und dennoch einfache Bewertung einer aktuell eingenommenen Körperhaltung des Fahrers in Bezug auf eine oder mehrere vorgegebene Körperhaltungen, so dass bei Bedarf rechtzeitig und mit hoher Zuverlässigkeit entsprechende Anweisungen oder Warnungen an den Fahrer ausgegeben werden können und/oder der Fahrbetrieb, insbesondere der Automatisierungsgrad, des Fahrzeugs entsprechend gesteuert werden kann, um auf ein erhöhtes Unfall- oder Verletzungsrisiko hinzuweisen bzw. dieses zu reduzieren.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Systems zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs; und
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2 eine schematische Darstellung von durch ein System bzw. bei einem Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs ausgeführten Schritten.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Systems zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit einer Erfassungseinrichtung 10 in Form einer oder mehrerer Kameras und/oder Sensoren, die zu einer vorzugsweise berührungslosen und/oder kontinuierlichen Erfassung der jeweils aktuellen Körperhaltung E des im Fahrzeug befindlichen Fahrers ausgebildet sind. Bei den Kameras bzw. Sensoren handelt es sich vorzugsweise um optische oder Infrarot-Kameras bzw. -Sensoren. Es können mehrere Kameras und/oder Sensoren der Erfassungseinrichtung 10 an unterschiedlichen Orten innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein, so dass möglichst die gesamte Körperhaltung E des Fahrers, vorzugsweise in Form von stehenden und/oder bewegten Bildern, aufgenommen werden kann.
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Die mittels Erfassungseinrichtung 10 erzeugten Informationen zur jeweils aktuellen Körperhaltung E des Fahrers werden an eine Steuerungseinrichtung 30 weitergeleitet und dort ausgewertet. Hierbei wird mindestens ein Parameter ermittelt, der eine mögliche Überführung der aktuellen Körperhaltung E des Fahrers in eine oder mehrere vorgegebene Körperhaltungen charakterisiert.
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Im unteren rechten Teil der 1 ist ein Beispiel einer vorgegebenen Körperhaltung V dargestellt, bei welcher es sich um eine mögliche „ideale“ Sitzhaltung des Fahrers beim Führen des Fahrzeugs handelt, in der die beiden Hände das Lenkrad 1 an beiden Seiten umgreifen und sich die Füße in der Nähe der Pedale 2 des Fahrzeugs befinden und/oder eines der Pedale 2 betätigen. Ferner ist dargestellte vorgegebene Körperhaltung V durch eine Kopfhaltung mit einem in Fahrtrichtung gerichteten Blick sowie definierten Abständen und Stellungen einzelner Gliedmaßen sowie des Rumpfes relativ zum Lenkrad 1 und/oder zu den Pedalen 2 vorgegeben. Alternativ oder zusätzlich kann die vorgegebene Körperhaltung V auch durch die Lage und/oder den Abstand der einzelnen Gliedmaßen und/oder des Rumpfes des Fahrers untereinander vorgegeben sein.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine vorgegebene Körperhaltung V durch ein geometrisches Modell des menschlichen Körpers vorgegeben, in welchem die Gliedmaßen, wie zum Beispiel Hände, Unterarme, Oberarme, Füße, Unterschenkel und Oberschenkel, Rumpf, Hals und Kopf des menschlichen Körpers durch geometrische Formen angenähert werden. Ferner wird vorzugsweise das Zusammenspiel der einzelnen Körperteile aufgrund unterschiedlicher Gelenke, wie zum Beispiel Kniegelenk, Hüftgelenk oder Schultergelenk, modelliert, sodass neben rein geometrischen Eigenschaften des menschlichen Körpers auch funktionale Aspekte, wie zum Beispiel ein möglicher oder typischer Ablauf einer bestimmten Bewegung, im Modell berücksichtig sind.
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Informationen zu der mindestens einen vorgegebenen Körperhaltung V, insbesondere die der Körperhaltung V entsprechenden Daten des funktionalen geometrischen Modells des Menschen, sind vorzugsweise in einer mit der Steuerungseinrichtung 30 verbundenen Speichereinrichtung 31 gespeichert.
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Ausgehend von den von der Erfassungseinrichtung 10 erhaltenen Informationen bezüglich einer aktuellen Körperhaltung E des Fahrers ermittelt die Steuerungseinrichtung 30 unter Heranziehung der in der Speichereinrichtung 31 gespeicherten Informationen zu der mindestens einen vorgegebenen Körperhaltung V und dem zugrundeliegenden funktionalen geometrischen Modell des Menschen mindestens einen Parameter, der beispielsweise den Zeitraum charakterisiert, innerhalb welchem der Fahrer seine aktuelle Körperhaltung E in die mindestens eine vorgegebene Körperhaltung V überführen kann.
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Im dargestellten Beispiel einer aktuellen Körperhaltung E hat der Fahrer beide Hände vom Lenkrad 1 genommen und auf seinen rechten Oberschenkel gelegt. Ferner wurde das linke Bein über das rechte geschlagen, sodass sich beide Füße nunmehr in einem gewissen Abstand von den Pedalen 2 befinden. Der Kopf ist gedreht und geneigt, so dass der Blick nach rechts unten gerichtet ist. Unter Berücksichtigung des vorstehend beschriebenen funktionalen geometrischen Modells des menschlichen Körpers wird in der Steuerungseinrichtung 30 durch eine Simulation der jeweils erforderlichen Bewegungen der einzelnen Gliedmaßen, des Rumpfes sowie des Kopfes zur Erreichung der vorgegebenen Körperhaltung V die hierfür erforderliche Zeitdauer ermittelt. Da im vorliegenden Beispiel unter anderem das linke Bein vom rechten Bein genommen werden muss, wird die für eine Überführung in die vorgegebene Körperhaltung V erforderliche Zeitdauer länger sein als in Fällen, in denen der Fahrer lediglich die Hände vom Lenkrad 1 genommen hat und die Füße bereits in der Nähe der Pedale 2 abstellt.
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Alternativ oder zusätzlich zur jeweils erforderlichen Zeitdauer kann auch ein Maß für die Komplexität der Bewegungen, die zur Überführung der aktuellen Körperhaltung E in die vorgegebene Körperhaltung V erforderlich sind, ermittelt werden. Im Allgemeinen wird die für eine Überführung der aktuellen Körperhaltung E in eine vorgegebene Körperhaltung V benötigte Zeit mit der Komplexität der damit verbundenen Bewegungen zunehmen.
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In Abhängigkeit von der in der Steuerungseinrichtung 30 ermittelten Zeitdauer und/oder Komplexität der durchzuführenden Änderung der Körperhaltung des Fahrers wird eine Ausgabeeinrichtung 20 zur Ausgabe von an den Fahrer gerichteten Informationen angesteuert und/oder das Kraftfahrzeug mittels entsprechender Steuerinformationen, welche vorliegend durch einen Pfeil 23 angedeutet sind, gesteuert.
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Die Ausgabeeinrichtung 20 weist beispielsweise eine Anzeigeeinheit 21 auf, in welcher die Informationen visuell wiedergegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine akustische Ausgabeeinheit 22, beispielsweise in Form eines Lautsprechers, vorgesehen sein, um die an den Fahrer gerichteten Informationen akustisch auszugeben.
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Bei den jeweils ausgegebenen Informationen kann es sich beispielsweise um eine Warnung oder eine an den Fahrer gerichtete Anweisung handeln. Ergibt sich aus dem in der Steuerungseinrichtung 30 vorgenommenen Vergleich der aktuellen Körperhaltung E des Fahrers mit einer vorgegebenen Körperhaltung V beispielsweise eine besonders hohe potentielle Gefährdung des Fahrers bei einem Unfall, so kann in der Anzeigeeinheit 21 und/oder in der akustischen Ausgabeeinheit 22 die Meldung ausgegeben werden: „Gefährliche Sitzhaltung!“ oder „Vorgeschriebene Sitzhaltung einnehmen!“.
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Alternativ oder zusätzlich kann für den Fall, dass die erfasste Körperhaltung E ein besonders hohes Sicherheitsrisiko darstellt, der Fahrer dazu aufgefordert werden, die Führung des Fahrzeugs wieder zu übernehmen, beispielsweise durch die Meldung „Achtung: Vorgeschriebene Sitzhaltung einnehmen und Fahrzeugführung übernehmen!“.
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Alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe von an den Fahrer gerichteten Informationen gibt die Steuerungseinrichtung 30 Steuerungsinformationen 23 an ein Fahrzeugsteuerungssystem aus, durch welches insbesondere die Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem in der Steuerungseinrichtung 30 ermittelten Parameter übernommen wird. Ergibt sich beispielsweise aus der Analyse der erfassten aktuellen Körperhaltung E des Fahrers, dass eine Überführung der Haltung in eine für ein sicheres Führen des Fahrzeugs erforderliche vorgegebene Körperhaltung V länger dauert als eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise zwei Sekunden, und/oder diese einen vorgegebenen Komplexitätsgrad überschreiten würde, so wird das Fahrzeugsteuerungssystem beispielsweise so angesteuert, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs vermindert und/oder der Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vergrößert wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der jeweilige Automatisierungsgrad bei der Unterstützung des Fahrers durch das Fahrzeugsteuerungssystem in Abhängigkeit von dem in der Steuerungseinrichtung 30 ermittelten Parameter gewählt wird. So kann das Fahrzeug beispielsweise in Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdauer und/oder Komplexität einer erforderlichen Körperhaltungsänderung und/oder einer aufgrund der erfassten Körperhaltung E ermittelten Gefahr für einen Unfall und/oder eine Verletzung des Fahrers z.B. in einen hochautomatisierten und/oder vollautomatisierten und/oder teilautomatisierten und/oder assistierten Fahrbetrieb überführt werden, in welchem die Quer- und Längsführung vollständig, für einen gewissen Zeitraum, in spezifischen Situationen bzw. nur innerhalb gewisser Grenzen vom System ausgeführt werden.
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Das vorstehend beschriebene System bzw. Verfahren eignet sich besonders zur Analyse von durch den Fahrer willkürlich eingenommenen Körperhaltungen im Hinblick auf die damit verbundenen Konsequenzen, insbesondere Unfall- oder Verletzungsgefahren. Grundsätzlich ist das beschriebene System bzw. Verfahren aber auch geeignet, Körperhaltungen des Fahrers zu analysieren, die beispielsweise durch die Einstellung des Fahrersitzes vorgegeben bzw. beeinflusst werden. So führt beispielsweise eine zu schräg eingestellte Rückenlehne oder ein zu nahe am Lenkrad 1 befindlicher Sitz zu einer Körperhaltung bzw. Körperposition, durch welche die Unfall- und/oder Verletzungsgefahr erhöht wird, weil beispielsweise das Bremspedal nicht mit der nötigen Kraft betätigt werden kann oder die Manövrierfähigkeit beeinträchtigt wird. Auch in solchen Fällen kann durch Vergleich der erfassten aktuellen Sitzhaltung und/oder Sitzposition des Fahrers mit mindestens einer vorgegeben Körperhaltung V mindestens ein Parameter bestimmt werden, der eine erforderliche Änderung der aktuellen Körperhaltung des Fahrers charakterisiert und in dessen Abhängigkeit an der Ausgabeeinrichtung Informationen an den Fahrer ausgegeben werden und/oder das Fahrzeug entsprechend gesteuert wird. Bei den an den Fahrer ausgegebenen Informationen handelt es sich in solchen Fällen vorzugsweise um Aufforderungen zur Korrektur der Sitzeinstellung, wie z.B. „Neigung der Rückenlehne verringern!“, „Sitzhöhe zu niedrig. Höhe der Sitzfläche vergrößern!“ oder „Abstand des Fahrersitzes zum Lenkrad erhöhen!“.
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2 zeigt eine schematische Darstellung von durch ein System bzw. bei einem Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs ausgeführten Schritten. In einem ersten Schritt S1 wird die aktuelle Körperhaltung des Fahrers, beispielsweise mittels Kameras oder geeigneter Sensoren, aufgezeichnet.
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Aus den hierbei erhaltenen Daten, insbesondere Bilddaten, werden in einem zweiten Schritt S2 Informationen bezüglich der aufgezeichneten Körperhaltung des Fahrers ermittelt, indem die aufgezeichnete Körperhaltung durch ein geometrisches Model des Körpers nachgebildet und/oder angenähert und/oder simuliert wird. Bei dem geometrischen Model des Körpers des Fahrers handelt es sich vorzugsweise um das vorstehend näher beschriebene funktionale geometrische Model. Als Ergebnis der vorgenommenen Modellierung der aktuell erfassten Körperhaltung des Fahrers wird ein Datensatz mit Informationen zur jeweils aktuellen Position und/oder Lage der einzelnen Körperteile, ggf. auch relativ zu einander, erhalten.
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Diese Informationen werden in einem dritten Schritt S3 dazu herangezogen, mindestens einen Parameter zu ermitteln, der eine gegebenenfalls erforderliche Änderung der aktuellen Körperhaltung des Fahrers in mindestens eine vorgegebene Körperhaltung, beispielsweise hinsichtlich der hierfür erforderlichen Zeitdauer und/oder deren Komplexität, charakterisiert. Der hierbei erhaltene mindestens eine Parameter wird mit mindestens einem vorgegebenen Parameter verglichen.
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In Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs können dann in einem vierten Schritt S4 Informationen an den Fahrer ausgegeben werden und/oder in einem fünften Schritt S5 die Fahrweise und/oder der Automatisierungsgrad der Steuerung des Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder angepasst werden.
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Bei der in Schritt S4 ausgegebenen Information kann es sich beispielsweise um eine an den Fahrer gerichtete Aufforderung X handeln, sich in eine sicherere Sitzhaltung zu begeben. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer durch Ausgabe einer Übergabeinformation Y darüber informiert werden, dass der aktuelle, zumindest teilautomatisierte, Fahrbetrieb beendet werden soll und/oder dazu aufgefordert werden, die Fahrzeugkontrolle zu übernehmen.
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Alternativ oder zusätzlich zum dritten Schritt S3 kann in einem sechsten Schritt S6 unter Berücksichtigung der, insbesondere anhand des funktionalen geometrischen Modells des Körpers gewonnenen, Informationen zur aktuellen Körperhaltung des Fahrers eine Anpassung von Bedienelementen im Fahrzeug an die jeweils aktuelle Körperhaltung des Fahrers vorgenommen werden. Wird anhand des geometrischen Modells beispielsweise festgestellt, dass der Fahrer im Laufe einer längeren Fahrt allmählich etwas stärker gekrümmt im Fahrersitz sitzt, so kann zum Beispiel die Höhe und/oder Ausrichtung des Lenkrades so verändert werden, dass dieses trotz der gekrümmten Sitzhaltung nach wie vor sicher bedient werden kann. Entsprechendes gilt beispielsweise für die Einstellung der Rückspiegel. Alternativ oder zusätzlich kann in einem solchen Fall auch die Höhe der Sitzfläche des Fahrersitzes und/oder die Neigung der Rückenlehne am Fahrersitz entsprechend angepasst werden.
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Alternativ oder zusätzlich zum dritten Schritt S3 kann in einem siebten Schritt S7 anhand der gewonnenen Informationen zur erfassten Körperhaltung des Fahrers und/oder Beifahrers auch erkannt werden, ob die Sitze, insbesondere der Fahrersitz, falsch eingestellt sind. In diesen Fällen wird eine falsche Sitzeinstellung indirekt über die hierdurch bedingte falsche Körperhaltung bzw. Sitzhaltung des Fahrers bzw. Beifahrers ermittelt. In Fällen, in denen durch Analyse der erfassten Körperhaltung auf einen falsch eingestellten Sitz geschlossen werden kann, kann der Fahrer bzw. Beifahrer durch Ausgabe entsprechender Informationen hierüber informiert bzw. gewarnt werden (analog zu Schritt S4) und/oder die Fahrweise des Fahrzeugs im zumindest teilautomatisierten Fahrbetrieb entsprechend verändert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkrad
- 2
- Pedale
- 10
- Erfassungseinrichtung
- 20
- Ausgabeeinrichtung
- 21
- Anzeigeeinheit
- 22
- akustische Ausgabeeinheit
- 23
- Steuerungsinformationen
- 30
- Steuerungseinrichtung
- 31
- Speichereinrichtung
- E
- erfasste Körperhaltung
- V
- vorgegebene Körperhaltung
- S1–S7
- erster bis siebter Schritt
- X
- Aufforderung
- Y
- Übergabeinformation
