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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Es wird ein einen Grad einer Müdigkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs beschreibender Zustand mittels einer Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, wie auch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem.
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Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein einen Grad einer Müdigkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs beschreibender Zustand mittels einer Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt wird, sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, dass mit einer Kamera des Kraftfahrzeugs eine Pupillenbewegung des Fahrers des Kraftfahrzeugs erfasst wird und anhand der Pupillenbewegung der Grad der Müdigkeit des Fahrers abgeleitet wird. So wird dem Fahrer dann beispielsweise ein Warnhinweis ausgegeben, welcher diesen auf den vorliegenden Grad der Müdigkeit hinweist und beispielsweise vorschlägt, einen Rastplatz anzufahren und eine Pause einzulegen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit welchem beziehungsweise bei welchem das Bestimmen eines einen Grad einer Müdigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beschreibenden Zustands dazu genutzt werden kann, das Kraftfahrzeug sicherer zu betreiben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Kraftfahrzeug betrieben. Es wird ein einen Grad einer Müdigkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs beschreibender Zustand mittels einer Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Kraftfahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs abhängig von dem Grad der Müdigkeit in einem Normalmodus und in einem dazu unterschiedlichen Ruhemodus betrieben werden kann. Im Ruhemodus wird ein die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierender Parameter bezüglich der durch den Fahrer empfundenen Funktionswahrnehmung, insbesondere zu einem einen Ruhezustand des Fahrers unterstützenden Wert hin, verändert.
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Durch das Vorliegen des zum Normalmodus unterschiedlichen Ruhemodus kann das Kraftfahrzeug sicherer betrieben werden.
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So ist es vorgesehen, dass der den Grad der Müdigkeit beschreibende Zustand, insbesondere kontinuierlich, während des Betriebs des Kraftfahrzeugs mittels der Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt wird. Die Zustandsüberwachungseinrichtung kann beispielsweise Bestandteil des Kraftfahrzeugs sein und/oder als kraftfahrzeugexterne Einheit, welche beispielsweise drahtlos mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt ist, ausgebildet sein. Durch die Zustandsüberwachungseinrichtung können beispielsweise auch mehrere Einheiten zum Überwachen des Zustands umfasst sein. So kann der Zustand des Fahrers vielfältiger und zuverlässiger bestimmt werden.
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Abhängig von dem Grad der Müdigkeit kann die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente verändert werden. Ziel ist es, dass die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente in dem Ruhemodus derart vorliegt, dass der Fahrer die Funktion als angenehm empfindet, wenn er sich in einem Ruhezustand befindet beziehungsweise einschlafen möchte oder schläft. Durch das Verändern der Funktion der Kraftfahrzeugkomponente soll der Ruhezustand beziehungsweise der Schlaf des Fahrers unterstützt werden. So kann die Kraftfahrzeugkomponente beispielsweise als Innenraumbeleuchtung ausgebildet sein, welche in dem Ruhemodus gedimmt oder ausgeschaltet wird. Ziel des Ruhemodus ist also allgemein, dass ein Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden soll, in welchem das Kraftfahrzeug für eine Schlafphase des Fahrers unterstützend und angenehm betrieben werden soll. Dadurch kann der Fahrer komfortabler und erholsamer ruhen beziehungsweise schlafen und auch beispielsweise das Kraftfahrzeug nach beendeter Ruhephase sicherer betreiben, da die Ruhephase durch den Ruhemodus des Kraftfahrzeugs intensiver und erholsamer abgelaufen ist.
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In dem Normalmodus kann das Kraftfahrzeug beispielsweise autonom, semiautonom oder manuell betrieben werden. In dem Ruhemodus ist es insbesondere vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug autonom betrieben wird. Der Ruhemodus kann dem Fahrer nun vorgeschlagen werden, falls der Grad der Müdigkeit einen Müdigkeitsgrenzwert überschreitet. Wird der Vorschlag von dem Fahrer dann akzeptiert, wechselt das Kraftfahrzeug, insbesondere nach einer vorbestimmten Höchstzeitdauer, in den autonomen Betriebszustand und den Ruhemodus. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug schon autonom betrieben wird und der Grad der Müdigkeit größer als der Müdigkeitsgrenzwert ist. In diesem Fall reicht ein Wechsel von dem Normalmodus in den Ruhemodus aus. Ergänzend oder alternativ kann der Ruhemodus von dem Fahrer auch manuell aktiviert werden. So ist es beispielsweise nicht nötig, dass der Grad der Müdigkeit größer als der Müdigkeitsgrenzwert ist, um den Ruhemodus zu aktivieren. Der Fahrer kann den Ruhemodus dann beispielsweise über ein Bedienelement des Kraftfahrzeugs aktivieren, falls er ruhen beziehungsweise schlafen möchte.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug zumindest in dem Ruhemodus autonom betrieben wird. Durch das autonome Betreiben des Kraftfahrzeugs fährt das Kraftfahrzeug selbständig, ohne eine Notwendigkeit des Eingreifens durch den Fahrer, zu einem angegebenen Zielort. Bei dem Wechsel in den Ruhemodus wird zumindest innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls beziehungsweise einer Höchstzeitdauer automatisch vom nicht-autonomen Fahrbetrieb in den autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gewechselt. Dadurch kann verhindert werden, dass dem Fahrer eine Atmosphäre zum Einschlafen in dem Kraftfahrzeug bereitgestellt wird, während dieser gerade mit dem manuellen Fahren beschäftigt ist. Das Kraftfahrzeug kann dadurch sicherer betrieben werden.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass dem Fahrer ein Wechsel in den Ruhemodus durch Ausgabe eines Müdigkeitshinweises vorgeschlagen wird, falls der Grad der Müdigkeit größer als ein Müdigkeitsgrenzwert ist. Falls der Grad der Müdigkeit, insbesondere nach kontinuierlicher Beobachtung des Fahrers, zu einem bestimmten Zeitpunkt den Müdigkeitsgrenzwert überschreitet und somit der Grad der Müdigkeit größer als der Müdigkeitsgrenzwert ist, wird vorzugsweise der Müdigkeitshinweis ausgegeben. Der Müdigkeitshinweis kann beispielsweise visuell und/oder akustisch und/oder haptisch, insbesondere durch das Kraftfahrzeug, ausgegeben werden. So kann dem Fahrer beispielsweise der Müdigkeitshinweis auf einer Anzeigeeinheit des Kraftfahrzeugs angezeigt werden. Der Fahrer kann nun überlegen, ob er aufgrund dieses Müdigkeitshinweises in den Ruhemodus wechseln möchte, um sich auszuruhen. Dadurch kann das Kraftfahrzeug wiederum sicherer betrieben werden. Der Müdigkeitsgrenzwert kann dabei beispielsweise so gesetzt werden, dass bei Erreichen des Müdigkeitsgrenzwerts von einer bevorstehenden negativen Beeinträchtigung der Fahrzeugführung durch den Fahrer ausgegangen werden kann.
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Weiterhin kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Wechsel in den Ruhemodus durchgeführt wird, falls der durch Ausgabe des Müdigkeitshinweises vorgeschlagene Wechsel, insbesondere durch den Fahrer, bestätigt wird. So wird der Wechsel von dem Normalmodus in den Ruhemodus vorzugsweise durchgeführt, falls der ausgegebene Müdigkeitshinweis von dem Fahrer bestätigt wird. Der Fahrer kann dabei beispielsweise eine akustische und/oder haptische Bestätigung abgeben. Ergänzend oder alternativ kann die Bestätigung für den Wechsel in den Ruhemodus auch automatisch durch das Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Falls der Grad der Müdigkeit den Müdigkeitsgrenzwert derart unterschreitet, dass nicht mehr davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug sicher führen kann. So kann der Ruhemodus auch ohne das ausdrückliche Einverständnis des Fahrers forciert werden, wobei in diesem Zusammenhang insbesondere auch der Wechsel in den autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird. Das Kraftfahrzeug kann dadurch sicherer betrieben werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Ruhemodus als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter eine Fahrcharakteristik des Kraftfahrzeugs verändert wird, insbesondere das Kraftfahrzeug im Vergleich zum Normalmodus mit weniger Spurwechseln und/oder mit einer geringeren, insbesondere lateralen und/oder longitudinalen, Beschleunigung betrieben wird. So soll das Kraftfahrzeug mit der aufgrund des Ruhemodus veränderten Fahrcharakteristik derart betrieben werden, dass der Fahrer in seinem Ruhezustand unterstützt wird. So sind beispielsweise starke Beschleunigungen dafür bekannt, dass diese während eines Ruhezustands als nicht angenehm empfunden werden. Weiterhin ist die Fahrcharakteristik des Kraftfahrzeugs dadurch charakterisiert, dass die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs weniger sprunghaft ausgeführt wird, als dies im Normalmodus der Fall ist. Vorzugsweise werden Spurwechsel des Kraftfahrzeugs nur dann ausgeführt, wenn diese unbedingt notwendig sind. Das Kraftfahrzeug kann mit der veränderten Fahrcharakteristik für den Fahrer komfortabler betrieben werden. Weiterhin kann das Kraftfahrzeug dadurch auch sicherer betrieben werden und der Fahrer kann sich in dem Ruhemodus entspannen, ohne sich Sorgen über die Sicherheit des Kraftfahrzeugs machen zu müssen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Ruhemodus als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter eine Innenraumatmosphäre des Kraftfahrzeugs verändert wird, insbesondere eine Helligkeit einer Anzeigeeinheit des Kraftfahrzeugs reduziert wird und/oder eine Helligkeit einer Innenraumbeleuchtung des Kraftfahrzeugs reduziert wird und/oder ein Farbton der Innenraumbeleuchtung verändert wird und/oder eine Opazität zumindest einer Scheibe des Kraftfahrzeugs erhöht wird.
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Durch das Verändern der Innenraumatmosphäre in dem Ruhemodus wird ein Innenraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere optisch, derart angepasst, dass der Fahrer in seinem Ruhezustand unterstützt wird. Es werden beispielsweise also Beleuchtungen mit grellen Farben und/oder hoher Helligkeit, wie diese beispielsweise in dem Normalmodus vorliegen, vermieden. So kann beispielsweise die Helligkeit der Anzeigeeinheit des Kraftfahrzeugs reduziert werden. Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise als Instrumentenanzeige, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsanzeige oder eine Drehzahlanzeige eines Hauptantriebmotors des Kraftfahrzeugs, ausgebildet sein, oder aber als Navigationsgerätanzeige und/oder Radiogerätanzeige ausgebildet sein. Weiterhin kann die Helligkeit der Innenraumbeleuchtung in dem Ruhemodus reduziert werden. Von der Innenraumbeleuchtung kann beispielsweise auch eine Gepäckablagebeleuchtung, wie beispielsweise eine Handschuhfachbeleuchtung, umfasst werden. So wird der Fahrer beispielsweise in seinem Ruhezustand nicht gestört, falls ein weiterer Fahrzeuginsasse des Kraftfahrzeugs das Handschuhfach öffnet.
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Die Innenraumbeleuchtung kann auch bezüglich des Farbtons verändert werden. So kann der Farbton beispielsweise im Ruhemodus hin zu dunkleren Farben verändert werden. So kann beispielsweise ein weißer Farbton in einen dunkelroten oder dunkelblauen Farbton abgeändert werden. Insbesondere bei Tageslicht, beziehungsweise bei Lichteinfall von außerhalb des Kraftfahrzeugs, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Opazität zumindest einer Scheibe des Kraftfahrzeugs erhöht wird. Dadurch kann der Lichteinfall von außerhalb des Kraftfahrzeugs im Vergleich zum Normalmodus reduziert werden und der Ruhezustand des Fahrers wird unterstützt. So wird bei Dunkelheit in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs der Ruhezustand des Fahrers nachdrücklicher unterstützt, als wenn die Scheibe des Kraftfahrzeugs mit einem hohen Grad an Transparenz, wie beispielsweise im Normalmodus, vorliegt. Durch die veränderte Innenraumatmosphäre im Ruhemodus kann der Fahrer seinen Ruhezustand komfortabler erleben und sich schneller von der Müdigkeit erholen. Der eventuell nach dem Ruhemodus folgende manuelle Betrieb des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer kann dadurch sicherer erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Ruhemodus als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter durch eine Geräuschkulisse des Kraftfahrzeugs verändert wird, insbesondere eine Lautstärke von Tonausgaben des Kraftfahrzeugs reduziert wird und/oder eine Ausgabe von akustischen Warnhinweisen reduziert wird und/oder zumindest eine Lautstärke eines mobilen, mit dem Kraftfahrzeug, insbesondere drahtlos, verbundenen Geräts reduziert wird. Durch das Reduzieren der Geräuschkulisse im Ruhemodus wird insbesondere eine akustische Beeinträchtigung des Fahrers im Ruhemodus, verglichen mit dem Normalmodus, reduziert. Die Geräuschkulisse im Innenraum des Kraftfahrzeugs wird also vorzugsweise derart verändert, dass der Fahrer in seinem Ruhezustand unterstützt wird. Es werden insbesondere laute und/oder grelle Töne, wie sie beispielsweise im Normalmodus vorkommen, während des Ruhemodus unterdrückt. So kann es beispielsweise auch sein, dass in diesem Fall für weitere Fahrzeuginsassen in dem Kraftfahrzeug von einer Ausgabe eines Tons über einen Lautsprecher des Kraftfahrzeugs auf eine Ausgabe des Tons über einen Kopfhörer, welcher mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, umgeschaltet wird. Während des Ruhemodus wird beispielsweise auch die Lautstärke von Tonausgaben reduziert. Die Tonausgaben können beispielsweise von einem Infotainmentsystem und/oder einem Warnsystem des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Ergänzend oder alternativ kann auch die Lautstärke eines mobil mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Geräts reduziert werden. Das mit dem Kraftfahrzeug verbundene Gerät kann dabei beispielsweise in einen Stummmodus gewechselt werden. Das mit dem Kraftfahrzeug verbundene Gerät kann beispielsweise als Mobiltelefon und/oder schlaue Uhr ausgebildet sein. Der Fahrer kann seinen Ruhezustand dadurch wiederum komfortabler durchleben.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Ruhemodus als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter eine physische Umgebung des Fahrers verändert wird, insbesondere eine Position eines für den Fahrer bereitgestellten Sitzes des Kraftfahrzeugs verändert wird und/oder eine Neigung des Sitzes verändert wird und/oder eine Heizung des Sitzes aktiviert wird und/oder ein Massagemodus des Sitzes aktiviert wird und/oder eine Temperatur in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verändert wird und/oder ein Sauerstoffgehalt in dem Innenraum verändert wird und/oder eine diffuse Luftzufuhr für den Innenraum aktiviert wird. Durch das Verändern der physischen Umgebung im Ruhemodus wird dem Fahrer eine bezüglich körperlicher Berührungen angenehme und somit den Ruhezustand unterstützende Atmosphäre im Innenraum des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. So kann die Position des Sitzes angepasst werden, indem der Sitz beispielsweise weiter nach hinten gefahren wird, also von einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs weiter weg gefahren wird, um die Beinfreiheit des Fahrers zu erhöhen. Ergänzend oder alternativ kann auch die Neigung des Sitzes verändert werden, sodass der Fahrer in dem Ruhemodus beispielsweise eine horizontalere Haltung für den Ruhezustand einnehmen kann. Vorgesehen sein kann es auch, dass die Heizung des Sitzes aktiviert wird, um ein Auskühlen des Fahrers während des Ruhezustands zu verhindern. Zudem kann dem Fahrer beispielsweise über eine akustische und/oder eine visuelle Ausgabe das Bereitstellen einer Decke vorgeschlagen werden. So kann beispielsweise auch auf den momentanen Lagerort der Decke verwiesen werden, sodass der Fahrer sich nicht nach der Decke auf die Suche zu begeben braucht. Es kann aber auch sein, dass die Temperatur im Innenraum, beispielsweise je nachdem, ob der Fahrer zugedeckt ist oder nicht, angepasst wird. So kann es beispielsweise sein, dass die Temperatur erniedrigt wird, falls der Fahrer zugedeckt ist. Weiterhin kann es sein, dass die Temperatur im Innenraum erhöht wird, falls der Fahrer nicht zugedeckt ist, um ein Auskühlen des Fahrers während des Ruhezustands zu verhindern. Weiterhin ergänzend oder alternativ kann beispielsweise auch der Sauerstoffgehalt in dem Innenraum verändert werden. So kann der Sauerstoffgehalt beispielsweise erhöht werden, um den Ruhezustand des Fahrers erholsamer und komfortabler zu gestalten. Weiterhin kann auch eine Strömungsrichtung der Luftzufuhr für den Innenraum verändert werden. So kann die Luftzufuhr beispielsweise diffus durchgeführt werden. Bei der diffusen Luftzufuhr wird der Fahrer vorzugsweise nicht direkt von dem durch die Luftzufuhr erzeugten Luftstrom erfasst. Vorteilhaft an dem Anpassen der physischen Umgebung des Fahrers ist, dass der Fahrer dadurch in dem Ruhemodus komfortabler und schneller regenerierend ruhen kann, als dies in dem Normalmodus des Kraftfahrzeugs der Fall ist.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der den Grad der Müdigkeit des Fahrers beschreibende Zustand mittels eines als die Zustandsüberwachungseinrichtung ausgebildeten Kamerasystems des Kraftfahrzeugs bestimmt wird, durch welches insbesondere zumindest ein Auge des Fahrers erfasst wird. So kann das Kamerasystem beispielsweise zumindest eine in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Kamera umfassen. Das Kamerasystem kann aber auch mehrere Kameras umfassen. Das Kamerasystem kann aber beispielsweise auch eine mit einer Kamera ausgestattete Brille umfassen, welche, insbesondere von dem Fahrer, getragen wird und zur Erfassung zumindest eines Auges des Fahrers ausgebildet ist. Die Brille kann dann beispielsweise, insbesondere drahtlos, mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt sein. Durch das Kamerasystem kann dann beispielsweise eine Lidbewegung und/oder eine Pupillenbewegung des Auges des Fahrers erfasst werden. Die Lidbewegung und/oder die Pupillenbewegung kann dann beispielsweise von einer Auswerteeinheit des Kamerasystems hinsichtlich des Grads der Müdigkeit des Fahrers ausgewertet werden. Vorteilhaft ist, dass die Zustandsüberwachungseinrichtung durch das Kamerasystem einfach und präzise den Grad der Müdigkeit des Fahrers bestimmen kann. Darüber hinaus kann die Brille ein unabhängiges Fahrerüberwachungssystem in Alleinstellung oder in Verbindung mit dem Kamerasystem sein, einschließlich einer Umgebungsbereichkamera, die nach vorne gerichtet ist, und/oder Sensoren, die auf die Augen des Benutzers gerichtet sind, insbesondere um Metriken wie die Öffnung des Augenlides oder der Blickrichtung zu messen, und/oder Elektroden für Elektroenzephalographie-Funktionalitäten (EEC) und/oder Sensoren für Herzfrequenz-Messungen.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der den Grad der Müdigkeit des Fahrers beschreibende Zustand mittels einer als die Zustandsüberwachungseinrichtung ausgebildeten Pulsmesseinheit und/oder einer Elektroenzephalografieeinheit und/oder einer Herzfrequenzmesseinheit bestimmt wird. So können beispielsweise ein Puls des Fahrers und/oder eine Herzfrequenz des Fahrers, insbesondere kontinuierlich, bestimmt werden, um den Grad der Müdigkeit des Fahrers davon abzuleiten. Durch die Elektroenzephalografieeinheit kann eine elektrische Aktivität eines Gehirns des Fahrers bestimmt werden. So ist die Elektroenzephalografieeinheit eine Methode der medizinischen Diagnostik zur Messung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an einer Kopfoberfläche des Fahrers. Die Pulsmesseinheit und/oder die Herzfrequenzmesseinheit können beispielsweise als Armbanduhr und/oder als Fitnessarmband ausgebildet sein. Für die Elektroenzephalografieeinheit können beispielsweise Elektroden an dem Kopf des Fahrers befestigt werden. Vorteilhaft ist, dass der Grad der Müdigkeit des Fahrers dadurch vielfältiger und präziser bestimmt werden kann.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug in dem Ruhemodus betrieben wird und zum Beenden des Ruhemodus ein sanfter Aufwachmodus aktiviert wird, bei welchem der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter, insbesondere schrittweise, hin zu der in dem Normalmodus vorliegenden Einstellung verändert wird. Durch den sanften Aufwachmodus kann der Fahrer beispielsweise schrittweise aufgeweckt werden. So wird die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente beispielsweise schrittweise verändert, um ein sanftes Aufwachen des Fahrers aus dem Ruhezustand zu bewirken. Beispielsweise kann die Helligkeit einer Innenraumbeleuchtung schrittweise erhöht werden, um das Aufwachen des Fahrers aus dem Ruhezustand angenehmer und natürlicher zu gestalten. So kann durch das schrittweise Erhöhen der Helligkeit der Innenraumbeleuchtung beispielsweise ein Tagesanbruch simuliert werden. Vorteilhaft ist, dass durch den sanften Aufwachmodus ein höherer Komfort für den Fahrer am Ende seines Ruhezustands bereitgestellt wird.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine Reisezeit bis zu einem aktuellen Ziel des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und der sanfte Aufwachmodus automatisch aktiviert wird, falls die Restreisezeit kleiner als ein Restreisezeitgrenzwert ist. So kann der sanfte Aufwachmodus beispielsweise so weit vor Erreichen des Ziels aktiviert werden, dass der Fahrer dann schließlich bei Erreichen des Ziels vollständig aufgewacht ist und nicht mehr verschlafen ist. Der Restreisezeitgrenzwert kann dabei beispielsweise von dem Fahrer selbst, bezüglich seiner individuellen Vorlieben, eingestellt werden. Die Restreisezeit kann beispielsweise mittels einer Navigationseinheit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Durch das Aktivieren des sanften Aufwachmodus abhängig von der Restreisezeit kann der Ruhezustand des Fahrers bis zum Erreichen des Restreisezeitgrenzwerts beibehalten werden. Die Reisezeit in dem Kraftfahrzeug kann dadurch also effektiver genutzt werden.
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Insbesondere ist es weiterhin vorgesehen, dass während des Ruhemodus ein Schlafzustand des Fahrers überwacht wird und der sanfte Aufwachmodus automatisch abhängig von dem Schlafzustand aktiviert wird. Somit kann durch den sanften Aufwachmodus der circadiane Zyklus des Fahrers berücksichtigt werden. Der Schlafzustand kann beispielsweise verschiedene Schlafphasen des Fahrers umfassen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Fahrer durch den sanften Aufwachmodus während einer leichten Schlafphase, insbesondere nicht während einer Tiefschlafphase, geweckt wird. Dadurch können verschiedene Schlafstadien, welche während des Ruhezustands des Fahrers von dem Fahrer durchlebt werden, bestimmt werden, um den Fahrer zu einer möglichst für diesen angenehme Zeit zu wecken. So fällt dem Fahrer das Erwachen aus dem Ruhezustand während der leichten Schlafphase leichter, als dies beispielsweise der Fall ist, wenn dieser aus einer Tiefschlafphase herausgerissen wird. Der Schlafzustand des Fahrers kann beispielsweise auch durch die Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt werden. Insbesondere wird der Schlafzustand durch die Pulsmesseinheit und/oder die Elektroenzephalografieeinheit und/oder die Herzfrequenzmesseinheit bestimmt. Der Aktivierungszeitpunkt des sanften Aufwachmodus kann beispielsweise von dem Schlafzustand und der Restreisezeit abhängig durchgeführt werden. So kann der Schlafzustand beispielsweise auch mit der Restreisezeit abgeglichen werden, um den sanften Aufwachmodus dann zu aktivieren, wenn der Fahrer leicht zu wecken ist, aber dennoch vor Ankunft an dem aktuellen Ziel geweckt werden soll. Dadurch kann der Schlafkomfort des Fahrers weiterhin erhöht werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Das Fahrerassistenzsystem umfasst eine Zustandsüberwachungseinrichtung und eine Auswerteeinheit. Das Fahrerassistenzsystem ist dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Die Zustandsüberwachungseinrichtung kann dabei beispielsweise ein Kamerasystem und/oder eine Pulsmesseinheit und/oder eine Elektroenzephalografieeinheit und/oder eine Herzfrequenzmesseinheit umfassen. Die Zustandsüberwachungseinrichtung kann also vielfältig ausgebildet sein, um den Zustand des Fahrers zuverlässiger und präziser bestimmen zu können. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise in der Zustandsüberwachungseinrichtung integriert sein oder aber als separate Einheit dazu vorliegen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem.
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Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Es wird das Kraftfahrzeug in einem manuellen Modus von einem Fahrer selbst manuell gefahren und in einem Autonommodus wird das Kraftfahrzeug autonom gefahren. Als ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Kraftfahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs abhängig von einem Grad einer Müdigkeit des Fahrers in einem Normalmodus und in einem dazu unterschiedlichen Ruhemodus betrieben werden kann, wobei bei dem durch den Fahrer selbst eingestellten Ruhemodus der Kraftfahrzeugkomponente ein eine Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierender Parameter bezüglich der durch den Fahrer empfundenen Funktionswahrnehmung verändert wird und der Autonommodus des Kraftfahrzeugs eingestellt wird.
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Der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann dabei also beispielsweise selbst entscheiden, zu welchem Zeitpunkt das Kraftfahrzeug in dem Ruhemodus und zu welchem Zeitpunkt das Kraftfahrzeug in dem Normalmodus betrieben wird. Der Grad der Müdigkeit des Fahrers kann dabei beispielsweise von dem Fahrer selbst vorgegeben werden.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Grad der Müdigkeit mittels einer Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt wird und dem Fahrer ein Wechsel in den Ruhemodus durch Ausgabe eines Müdigkeitshinweises vorgeschlagen wird, falls der Grad der Müdigkeit größer als ein Müdigkeitsgrenzwert ist. Ergänzend kann der Grad der Müdigkeit jedoch auch bei dem zweiten Aspekt mittels der Zustandsüberwachungseinrichtung bestimmt werden. Dadurch kann dem Fahrer der Wechsel in den Ruhemodus analog zu dem ersten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen werden.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kamerasystem, das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem weiteren unabhängigen Aspekt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem; und
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2 eine schematische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 2 dargestellt. Das Fahrerassistenzsystem 2 weist eine Auswerteeinheit 3 auf. Weiterhin weist das Fahrerassistenzsystem 2 ein als Zustandsüberwachungseinrichtung ausgebildetes Kamerasystem 4 auf. Ergänzend oder alternativ weist das Fahrerassistenzsystem 2 aber auch eine mit dem Kraftfahrzeug 1 gekoppelte Brille 5 und/oder eine mit dem Kraftfahrzeug 1 gekoppelte Uhr 6 und/oder ein mit dem Kraftfahrzeug 1 gekoppeltes Fitnessarmband 7 und/oder eine Elektroenzephalografieeinheit 8 als die Zustandsüberwachungseinrichtung auf. Das Kamerasystem 4 umfasst gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Kamera 9, durch welche insbesondere ein Kopf 10 und/oder ein Auge 11 eines Fahrers 12 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann.
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Durch die Zustandsüberwachungseinrichtung 4, 5, 6, 7, 8, 9 wird ein einen Grad einer Müdigkeit des Fahrers 12 beschreibender Zustand des Fahrers 12 bestimmt. Anhand des Grads der Müdigkeit des Fahrers 12 kann abgeleitet werden, wie müde der Fahrer 12 gerade ist.
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Die Auswerteeinheit 3 kann beispielsweise in dem Kamerasystem 4 integriert angeordnet sein oder aber separat dazu an einer beliebigen Position in dem Kraftfahrzeug 1. Die Kamera 9 des Kamerasystems 4 ist beispielsweise an einer Mittelkonsole 13 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Kamera 9 ist derart ausgerichtet, dass der Kopf 10 und/oder das Auge 11 während einer normalen Ausrichtung des Fahrers 12 in einem Sitz 14 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann. Das Kamerasystem 4 kann auch mehrere Kameras umfassen. Durch mehrere Kameras kann der Fahrer 12 beispielsweise aus unterschiedlichen Richtungen erfasst werden. Die Brille 5 wird gemäß dem Ausführungsbeispiel von dem Fahrer 12 getragen. Die Brille 5 kann aber auch beispielsweise von einem anderen Insassen des Kraftfahrzeugs 1 getragen werden, welcher den Fahrer 12 damit ansieht. Die Brille 5 ist mit dem Kraftfahrzeug 1 drahtlos gekoppelt, wodurch Information von der Brille an das Kraftfahrzeug 1 und von dem Kraftfahrzeug 1 zu der Brille 5 übertragen werden kann. Die Brille 5 kann dabei als intelligente Brille ausgebildet sein, welche zumindest eine Kamera umfasst. Die Uhr 6 wird von dem Fahrer 12 an einem Handgelenk getragen. Die Uhr 6 kann beispielsweise als schlaue Uhr und somit als Pulsmesseinheit und/oder Herzfrequenzmesseinheit ausgebildet sein. So lassen sich mit der schlauen Uhr 6 beispielsweise ein Puls und/oder eine Herzfrequenz des Fahrers 12 bestimmen. Das Fitnessarmband 7 wird ebenfalls von dem Fahrer 12 am Handgelenk getragen. Das Fitnessarmband 7 kann dabei beispielsweise ebenfalls als Pulsmesseinheit und/oder als Herzfrequenzmesseinheit ausgebildet sein. So lässt sich mit dem Fitnessarmband 7 ebenfalls der Puls und/oder die Herzfrequenz des Fahrers 12 bestimmen. Die Elektroenzephalografieeinheit 8 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel mit Elektroden 15 an dem Kopf 10 des Fahrers 12 angeordnet. Die Uhr 6, das Fitnessarmband 7 und die Elektroenzephalografieeinheit 8 sind mit dem Kraftfahrzeug 1 drahtlos gekoppelt, sodass Information zu dem Kraftfahrzeug 1 hin und zurück übertragen werden kann.
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Die Kamera 9 kann beispielsweise als Infrarotkamera ausgebildet sein. Dadurch kann beispielsweise der Zustand des Fahrers 12 anhand einer Hornhautreflexion des Auges 11 des Fahrers 12 bestimmt werden.
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Bei dem Verfahren ist es nun vorgesehen, dass der den Grad der Müdigkeit des Fahrers 12 beschreibende Zustand mittels der Zustandsüberwachungseinrichtung 4, 5, 6, 7, 8, 9 bestimmt wird. Abhängig von dem Grad der Müdigkeit kann das Kraftfahrzeug 1 in einem Normalmodus und in einem dazu unterschiedlichen Ruhemodus betrieben werden. In dem Ruhemodus wird ein die Funktion einer Kraftfahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs 1 charakterisierender Parameter bezüglich der durch den Fahrer 12 empfundenen Funktionswahrnehmung verändert. So kann beispielsweise im Ruhemodus als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter eine Fahrcharakteristik des Kraftfahrzeugs 1 und/oder eine Innenraumatmosphäre des Kraftfahrzeugs 1 und/oder eine Geräuschkulisse des Kraftfahrzeugs 1 verändert werden. Beim Verändern der Fahrcharakteristik des Kraftfahrzeugs 1 wird das Kraftfahrzeug 1 im Vergleich zum Normalmodus mit weniger Spurwechseln und/oder mit einer geringeren lateralen und/oder longitudinalen Beschleunigung betrieben. Beim Verändern der Innenraumatmosphäre wird beispielsweise eine Helligkeit einer Anzeigeeinheit 16 reduziert und/oder eine Helligkeit einer Innenraumbeleuchtung 17 reduziert, ein Farbton der Innenraumbeleuchtung 17 verändert und/oder eine Opazität einer Scheibe 18 des Kraftfahrzeugs 1 erhöht. Die Innenraumatmosphäre des Kraftfahrzeugs 1 wird also in dem Ruhemodus derart verändert, dass ein Ruhezustand des Fahrers 12 unterstützt wird.
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Beim Verändern der Geräuschkulisse des Kraftfahrzeugs 1 im Ruhemodus wird beispielsweise eine Lautstärke von einer Tonausgabe aus einem Lautsprecher 19 des Kraftfahrzeugs 1 reduziert und/oder eine Ausgabe von akustischen Warnhinweisen bezüglich ihrer Anzahl reduziert und/oder eine Lautstärke eines mobilen Geräts 20 reduziert. Das mobile Gerät 20 kann dabei beispielsweise drahtlos mit dem Kraftfahrzeug 1 gekoppelt sein. So kann das mobile Gerät 20 durch das Fahrerassistenzsystem 2 beispielsweise stummgeschalten werden. Das mobile Gerät 20 kann beispielsweise als Mobiltelefon, Tablet oder Notebook ausgebildet sein.
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Weiterhin kann als der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter eine physische Umgebung des Fahrers 12 im Ruhemodus verändert werden. Als die physische Umgebung des Fahrers 12 kann beispielsweise – wie in 2 gezeigt – eine Position 21 des Sitzes 14 und/oder eine Neigung 22 des Sitzes 14 verändert werden und/oder eine Heizung 23 des Sitzes 14 aktiviert werden und/oder ein Massagemodus des Sitzes 14 aktiviert werden und/oder eine Temperatur in einem Innenraum 24 des Kraftfahrzeugs 1 verändert werden und/oder ein Sauerstoffgehalt in dem Innenraum 24 verändert werden und/oder eine diffuse Luftzufuhr, beispielsweise durch eine Luftzuführöffnung 25, für den Innenraum 24 aktiviert werden.
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Durch das Verändern der Position 21 kann der Sitz 14 beispielsweise bezüglich einer Längsachse 26 des Kraftfahrzeugs 1 vor und zurück bewegt werden. So kann beispielsweise eine Beinfreiheit des Fahrers 12 während des Ruhemodus erhöht werden. Durch die Neigung 22 kann der Sitz 14 beispielsweise von einer aufrechten Sitzstellung des Fahrers 12 in eine flachere Sitzstellung, in welcher der Fahrer 12 eher liegend als sitzend auf dem Sitz 14 ausgerichtet ist, verändert werden.
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2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 mit dem Fahrerassistenzsystem 2 analog zu 1 in einer Seitenansicht.
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Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens läuft nun wie folgt ab. Mittels der Zustandsüberwachungseinrichtung 4, 5, 6, 7, 8, 9 wird der Zustand des Fahrers 12 bezüglich des Grads der Müdigkeit des Fahrers 12 bestimmt. Falls der Grad der Müdigkeit größer als ein Müdigkeitsgrenzwert ist, wird dem Fahrer 12 ein Wechsel von dem Normalmodus des Kraftfahrzeugs 1 in den Ruhemodus des Kraftfahrzeugs 1 durch Ausgabe eines Müdigkeitshinweises vorgeschlagen. Bestätigt der Fahrer 12 den Müdigkeitshinweis so wechselt das Kraftfahrzeug 1 in den Ruhemodus, und es findet innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls auch ein Wechsel in den autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 statt, sofern das Kraftfahrzeug 1 noch nicht in dem autonomen Fahrbetrieb betrieben wird. Der Vorschlag des Müdigkeitshinweises kann also sowohl bei manuellem Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 als auch bei zumindest semiautonomem Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 als auch bei autonomem Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen.
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In dem Ruhemodus wird der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierender Parameter derart angepasst, dass ein Ruhezustand des Fahrers 12 unterstützt wird. Dies erfolgt, wie bereits erwähnt, durch Verändern der Fahrcharakteristik und/oder der Innenraumatmosphäre und/oder der Geräuschkulisse und/oder der physischen Umgebung.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Fahrer 12 den Ruhemodus selbst manuell aktivieren, auch dann, wenn der Ruhemodus nicht durch den Müdigkeitshinweis vorgeschlagen wird, weil der Grad der Müdigkeit zu diesem Zeitpunkt beispielsweise noch nicht größer als der Müdigkeitsgrenzwert ist.
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Ist der Ruhemodus aktiv und der Fahrer 12 ist in dem Ruhezustand beziehungsweise schläft, so ist es gemäß eines Ausführungsbeispiels vorgesehen, dass der Fahrer 12 durch einen sanften Aufwachmodus aus dem Ruhezustand in einen aufmerksamen Wachzustand überführt wird. Durch den sanften Aufwachmodus wird der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter schrittweise bis zu der in dem Normalmodus vorliegenden Einstellung verändert. So wird der Fahrer 12 langsam auf den Normalmodus vorbereitet. Die Zeit für die Aktivierung des sanften Aufwachmodus kann beispielsweise abhängig von einer Restreisezeit bis zu einem aktuellen Reiseziel des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt werden. So kann der sanfte Aufwachmodus aktiviert werden, falls die Restreisezeit kleiner als ein Restreisezeitgrenzwert ist. Weiterhin kann der sanfte Aufwachmodus abhängig von einem Schlafzustand des Fahrers 12 aktiviert werden. Der Schlafzustand des Fahrers kann beispielsweise auch mittels der Zustandsüberwachungseinrichtung 4, 5, 6, 7, 8, 9 bestimmt werden. Der Schlafzustand umfasst beispielsweise die verschiedenen Schlafstadien des Fahrers 12. So wird der sanfte Aufwachmodus vorzugsweise bei Vorliegen eines leichten Schlafs als das bevorzugte Schlafstadium aktiviert. Durch den sanften Aufwachmodus kann der circadiane Zyklus des Fahrers 12 berücksichtigt werden.
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Nach Beenden des Ruhemodus, insbesondere durch den sanften Aufwachmodus, wird das Kraftfahrzeug 1 dann vorzugsweise wieder in dem Normalmodus betrieben. Der die Funktion der Kraftfahrzeugkomponente charakterisierende Parameter wird dann insbesondere – wenn nicht schon durch den sanften Aufwachmodus geschehen – zu der Einstellung im Normalmodus geändert.
