DE102015202433A1

DE102015202433A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102015202433A1
Application number: DE102015202433.4A
Authority: DE
Inventors: Chengxuan Fu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-08-11
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: WO2016128174A1; US20180022385A1; US10286951B2; DE102015202433B4; CN107249964A; CN107249964B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers (104) eines Fahrzeugs (100). Das Verfahren umfasst einen Schritt des Ausübens eines automatisierten Lenkmoments auf eine Lenkvorrichtung (110) des Fahrzeugs (100), einen Schritt des Reduzierens des automatisierten Lenkmoments und einen Schritt des Erfassens einer Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer lateralen Bewegung des Fahrzeugs (100) ansprechend auf das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments, um die Lenkaktion des Fahrers (104) zu überwachen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.
Die im Fahrzeug integrierte Spurhalteassistent-Funktion bzw. das LKA-System (Lane Keep Assist System), kurz LKAS, kann den Fahrer bei der lateralen Führung des Fahrzeugs unterstützen. Im Mittenführungsmodus des Spurhalteassistenten lenkt primär die LKAS-Funktion und hält das Fahrzeug in der Spurmitte. Der Fahrer muss regelungstechnisch gar nicht lenken. Aus Sicherheitsgründen muss der Fahrer jedoch die Hände am Lenkrad halten. Darüber hinaus ist das autonome Fahren gemäß der Wiener Konvention zurzeit in den meisten Ländern der Welt noch nicht gesetzlich erlaubt.
Daher wird in den Fahrzeugen mit LKAS-Funktion (insbesondere mit Mittenführungsmodus) heutzutage eine sogenannte Hands-Off-Detektion durchgeführt, bei der überprüft wird, ob der Fahrer die Hände am Lenkrad hat oder nicht. Hält der Fahrer das Lenkrad nicht, wird eine Warnung ausgegeben, und die Lenkunterstützung wird abgeschaltet. Stand der Technik für die Hands-Off-Detektion ist der Vergleich des gemessenen Lenkradmoments mit einer Schwelle. Ist das gemessene Lenkradmoment für eine lange Zeit, z. B. über 15 Sekunden, zu niedrig, wird Hands-Off erkannt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Mit einer Reduzierung eines automatisierten Lenkmoments eines Fahrzeugs und einer anschließenden Erfassung einer vom Fahrer bewirkten Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung kann schnell und sicher überprüft werden, ob der Fahrer das Lenkrad hält oder nicht.
Gemäß dem hier vorgestellten Ansatz kann sowohl ein „Hands-Off“, also ein Nichthalten des Lenkrads, als auch ein „Hands-On“, ein Halten des Lenkrads, zuverlässiger erkannt werden. Damit kann einerseits gewährleistet werden, dass der Fahrer weniger durch falsche Warnungen gestört wird. Andererseits kann das wirkliche „Hands-Off“-Fahren besser erkannt werden.
Es wird ein Verfahren zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Ausüben eines automatisierten Lenkmoments auf eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs;
Reduzieren des automatisierten Lenkmoments; und
Erfassen einer Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder einer lateralen Bewegung des Fahrzeugs ansprechend auf das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments, um die Lenkaktion des Fahrers zu überwachen.
Unter der Lenkaktion kann eine Betätigung oder Berührung des Lenkrads durch die Hände des Fahrers des Fahrzeugs verstanden werden. Das automatisierte Lenkmoment kann von einem Spurhalteassistenten des Fahrzeugs bewirkt werden und eine automatische Mittenführung des Fahrzeugs auf einer vorgegebenen Fahrspur gewährleisten. Das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments kann ein sanftes Abdriften des Fahrzeugs von der Mittenführung verursachen. Die Bewegung der Lenkvorrichtung bzw. die Kraft von der Lenkvorrichtung bzw. die laterale Bewegung des Fahrzeugs kann als durch die Hände des Fahrers verursacht verstanden werden. Unter der lateralen Bewegung des Fahrzeugs kann eine Seitwärtsbewegung des Fahrzeugs bezogen auf eine prinzipielle Fahrtrichtung des Fahrzeugs verstanden werden. Mit der lateralen Bewegung kann sich ein Abstand zur seitlichen Spurbegrenzung auf der Fahrbahn ändern, also größer oder kleiner werden. Ziel der Kraft bzw. der Bewegung der Lenkvorrichtung oder des Fahrzeugs kann insbesondere sein, durch aktives Drehen des Lenkrads des Fahrzeugs durch den Fahrer ein Abdriften des Fahrzeugs von einer Fahrspurmitte bzw. einer optimalen Fahrtraverse zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann in dem Schritt des Reduzierens das automatisierte Lenkmoment unter Verwendung einer Information über eine vermutete Nichtberührung eines Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers reduziert werden. So kann vorteilhaft gewährleistet werden, dass das automatisierte Lenkmoment nur bei gegebenem Anlass reduziert wird.
Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Bildens der Information über eine vermutete Nichtberührung eines Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers aufweisen. Dabei kann die Information gebildet werden, wenn ein durch den Fahrer vorgenommenes aktives Lenkmoment über die Dauer eines vorbestimmten Zeitintervalls unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt. Mit dieser Ausführungsform kann mit hoher Wahrscheinlichkeit verifiziert werden, ob die Gefahr besteht, dass der Fahrer die Hände nicht am Lenkrad hat.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann im Schritt des Erfassens die laterale Bewegung des Fahrzeugs unter Verwendung eines Signals einer Kamera des Fahrzeugs und/oder eines Signals eines Spurhaltesystems erfasst werden. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes biete den Vorteil einer Nutzung von bereits vorhandenen Komponenten des Fahrzeugs, sodass durch eine einfache Modifikation der Auswertungsalgorithmen mit geringem Aufwand ein hoher zusätzlicher Sicherheitsgewinn erreicht werden kann.
Beispielsweise kann in dem Schritt des Reduzierens das automatisierte Lenkmoment in einem ersten Reduzierintervall auf einen vorbestimmten ersten Zielwert reduziert werden und in einem zweiten Reduzierintervall auf einen vorbestimmten zweiten Zielwert reduziert werden. Dabei kann der vorbestimmte zweite Zielwert unterhalb des vorbestimmten ersten Zielwerts liegen. Insbesondere kann das zweite Reduzierintervall zeitlich auf das erste Reduzierintervall folgen. So kann vorteilhaft verhindert werden, dass das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments den Fahrer erschreckt und diesen eventuell zu einer übermäßigen Gegenlenkung verleitet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Warnsignals bezüglich einer vermuteten Nichtberührung eines Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers an eine Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs aufweisen. Das Warnsignal kann bereitgestellt werden, wenn in dem Schritt des Erfassens die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Bei dem vorbestimmten Kriterium kann es sich um ein Unterschreiten eines vorbestimmten Mindestdrehmoments des Lenkrads bzw. einer vorbestimmten Mindestdrehkraft von der Lenkvorrichtung handeln. Es kann sich bei dem vorbestimmten Kriterium auch um eine Unterschreitung eines Mindestabstands zur seitlichen Fahrspurbegrenzung handeln. Die Überwachung des vorbestimmten Kriteriums kann ein Drehmoment bzw. eine Kraft der Lenkvorrichtung betreffend beispielsweise dem Spurhalteassistenten obliegen. Insbesondere die laterale Bewegung des Fahrzeugs kann von einer Spurerkennungseinrichtung des Fahrzeugs mithilfe einer Fahrzeugkamera erfasst werden. Mit der Bereitstellung des Warnsignals, beispielsweise zum Auslösen eines Warntons im Fahrzeug, kann der Fahrer sicher darauf hingewiesen werden, die Hände an das Lenkrad zu legen.
Beispielsweise kann in dem Schritt des Bereitstellens das Warnsignal bereitgestellt werden, wenn in dem Schritt des Erfassens die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs das vorbestimmte Kriterium folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem zweiten Reduzierintervall erfüllt. Mit dieser Ausführungsform kann dem Fahrer ohne Weiteres eine ausreichende Reaktionszeit für die Lenkaktion zur Verfügung gestellt werden.
Günstig ist es auch, wenn das Verfahren einen Schritt des Vergrößerns des automatisierten Lenkmoments aufweist, wenn in dem Schritt des Bereitstellens das Warnsignal bereitgestellt wurde. Auf diese Weise kann die Spurhaltung des Fahrzeugs nach erfolgter Warnung an den Fahrer vorteilhaft wiederhergestellt bzw. verbessert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Deaktivierens des automatisierten Lenkmoments aufweisen, wenn folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem Schritt des Bereitstellens des Warnsignals in dem Schritt des Erfassens die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs weiterhin das vorbestimmte Kriterium erfüllt. So kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass der Fahrer nach Ablauf einer angemessenen Reaktionsfrist gezwungen wird, das Lenkrad für eine notwendige Lenkaktion zu ergreifen.
Auch kann das Verfahren einen Schritt des Erhöhens des automatisierten Lenkmoments aufweisen, wenn in dem Schritt des Erfassens folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem ersten Reduzierintervall die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs ein weiteres vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Diese Ausführungsform des Verfahrens erlaubt eine möglichst schnelle Wiederherstellung der Vollfunktion des Spurhalteassistenten, nachdem festgestellt wurde, dass der Fahrer seiner Aufgabe der Fahrzeugkontrolle (wieder) nachkommt.
Es wird eine Vorrichtung zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Ausübungseinrichtung zum Ausüben eines automatisierten Lenkmoments auf eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs;
eine Reduziereinrichtung zum Reduzieren des automatisierten Lenkmoments; und
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder einer lateralen Bewegung des Fahrzeugs ansprechend auf das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments, um die Lenkaktion des Fahrers zu überwachen.
Die Vorrichtung ist ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in ihren entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs mit einem Spurhalteassistenten, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Spurhalteassistenten bzw. LKA-System 102, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich um ein straßengebundenes Fahrzeug, hier einen Personenkraftwagen. Ein Fahrer 104 des Fahrzeugs 100 hält mit den Händen 106 ein Steuer bzw. Lenkrad 108 des Fahrzeugs 100. Das Lenkrad 108 ist mit einer Lenkvorrichtung 110 des Fahrzeugs 100 gekoppelt. Über ein Leitungssystem 112 des Fahrzeugs 100, beispielsweise einen CAN-Bus, ist der Spurhalteassistent 102 elektrisch mit der Lenkvorrichtung 110 verbunden.
Das in 1 gezeigte beispielhafte LKA-System 102 umfasst einen Mittenführungsmodus, mit dem das Fahrzeug 100 mittels Ausübung geeigneter automatischer Lenkmomente ohne oder mit geringer Mitarbeit des Fahrers 104 in der Mitte einer von dem Fahrzeug 100 zu befahrenden Fahrspur gehalten wird. Dazu ist der Spurhalteassistent 102 über das Leitungssystem 112 zusätzlich mit einer hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeuges 100 montierten Fahrzeugkamera 114 elektrisch verbunden.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spurhalteassistent 102 aktiviert und unterstützt den Fahrer 104 bei der Lenkung des Fahrzeugs 100. Dabei ermittelt das LKA-System 102 über die Kamera 114 einen Verlauf der vor dem Fahrzeug 100 liegenden Fahrspur. Aus den erfassten Bilddaten ermittelt das LKA-System 102 anschließend einen optimalen Lenkwinkel, um das Fahrzeug 100 in der Mitte der Fahrspur zu halten. Der Lenkwinkel setzt sich beispielsweise aus 20 % menschlichem Input und 80 % Input des Spurhalteassistenten 102 zusammen. Ein mit dem Spurhalteassistenten 102 verbundener Lenkradmoment-Sensor am Lenkrad 108 bzw. der Lenkvorrichtung 110 misst die zur Spurhaltung beigesteuerten aktiven Lenkeinschläge des Fahrers 104.
Über die Kamera 114 wird auch eine laterale Bewegung des Fahrzeugs bezüglich der Mittenführung beobachtet. Dazu kann die Kamera 114 Änderungen eines Abstands des Fahrzeugs 110 zu seitlichen Fahrspurbegrenzungen erfassen. Auch auf diese Weise kann die Spurhaltung kontinuierlich überwacht und geregelt werden, indem der Spurhalteassistent 102 basierend auf Bildsignalen der Fahrzeugkamera 114 stets für die Einhaltung eines geeigneten Abstands des Fahrzeugs 100 zur linken und/oder rechten Fahrspurbegrenzung sorgt.
Auch bei aktivierter Lenkhilfe 102 ist es erforderlich, dass der Fahrer 104, wie in 1 dargestellt, beide Hände 106 am Lenkrad 108 hält, auch wenn aktive Lenkeinschläge seitens des Fahrers 104 aufgrund der aktiven Lenkhilfe 102 nicht erforderlich sein sollten. In Verbindung mit der Nutzung der Lenkhilfe 102 ist es damit wichtig, dass eine sogenannte „Hands-Off-Fahrt“, bei der der Fahrer 104 die Hände 106 nicht am Lenkrad 108 hat, möglichst schnell erkannt wird und eine entsprechende Warnung, z. B. ein Alarmton, im Fahrzeug 100 ausgegeben wird, um den Fahrer 104 daran zu erinnern, das Steuer 108 wieder in die Hände 106 zu nehmen.
Je nach zu befahrender Strecke kann sich die Detektion von „Hands-Off“ bzw. „Hands-On“ als schwierig oder unsicher gestalten. So kann beispielsweise das vom Lenkradmoment-Sensor gemessene Lenkradmoment sehr klein sein, wenn der Fahrer 104 nur sehr leicht das Lenkrad 108 berührt, z. B. bei relativ gerader, ebener, flacher und glatter Fahrbahn. Hier sollte vermieden werden, dass dem Fahrer 104 unberechtigterweise ein „Hands-Off“ signalisiert wird.
Eine zweite Problematik kann darin bestehen, dass während der Entprellzeit für das Signal des Lenkradmoment-Sensors „Hands-Off“ nicht zuverlässig erkannt wird, obwohl der Fahrer 104 tatsächlich die Hände 106 nicht am Steuer 108 hat. Die Ursache hierfür kann u. a. an der Mechanik der Lenkung 110 und den Aufhängungen des Fahrzeugs 100 liegen. So kann es vorkommen, dass durch Fahrbahnunebenheiten erzeugte Schwingungen in das Lenksystem 110 hinein wirken und der Lenkradmoment-Sensor ein kleines Lenkradmoment misst, obwohl der Fahrer 104 nicht lenkt. Eine mögliche Abhilfe wäre, die Entprellzeit zu erhöhen. Dies ist jedoch nur eingeschränkt möglich, da die die Zeitdauer für „Hands-Off-Fahren“ möglichst kurz gehalten werden soll.
Um die genannten Unsicherheiten zu beheben, weist das in 1 gezeigte beispielhafte LKA-System 102 eine Vorrichtung 116 zum Überwachen einer Lenkaktion des Fahrers 104 auf. Auf diese Vorrichtung 116 und das von ihr ausgeführte entsprechende Verfahren wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 116 zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs aus 1. Die Vorrichtung 116 umfasst eine Ausübungseinrichtung 200, eine Reduziereinrichtung 202, eine Erfassungseinrichtung 204, eine Eingangsschnittstelle 206 sowie eine Ausgangsschnittstelle 208.
Die Ausübungseinrichtung 200 ist ausgebildet, um ein automatisiertes Lenkmoment auf die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs auszuüben. Die Eingangsschnittstelle 206 ist ausgebildet, um eine Information 210 über eine vermutete Nichtberührung des Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers einzulesen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Information 210 über die vermutete Nichtberührung des Lenkrads gebildet, wenn ein durch den Fahrer vorgenommenes aktives Lenkmoment über die Dauer eines vorbestimmten Zeitintervalls, beispielsweise 15 Sekunden, unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Die Reduziereinrichtung 202 ist ausgebildet, um das automatisierte Lenkmoment unter Verwendung der Information 210 über die vermutete Nichtberührung des Lenkrads zu reduzieren. Die Reduzierung des automatisierten Lenkmoments kann gemäß Ausführungsbeispielen stufenweise erfolgen. Mit der Reduzierung des automatisierten Lenkmoments wird eine allmähliche Abweichung des Fahrzeugs von von der Spurmittenführung verursacht, die ein aktives Gegenlenken durch den Fahrer des Fahrzeugs erfordert, um zur Mittenführung des Fahrzeugs zurückzukehren.
Die Erfassungseinrichtung 204 ist ausgebildet, um zu erfassen, ob ansprechend auf die Reduzierung des automatisierten Lenkmoments gemäß einem Ausführungsbeispiel eine vorbestimmte Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder eine vorbestimmte Kraft von der Lenkvorrichtung vorliegt oder nicht, beispielsweise unter Verwendung von Signalen des Lenkradmoment-Sensors des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich ist die Erfassungseinrichtung 204 ausgebildet, um zu erfassen, ob eine laterale Bewegung des Fahrzeugs vorliegt oder nicht. Dazu kann die Erfassungseinrichtung 204 mit einer Fahrzeugkamera des Fahrzeugs gekoppelt sein. So wird erkannt, ob der Fahrer die Hände am Lenkrad hält, um die durch die Reduzierung des automatisierten Lenkmoments erforderlich gemachte Lenkbewegung auszuführen.
Erfüllt die von der Erfassungseinrichtung 204 detektierte Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder Kraft von der Lenkvorrichtung und oder die erfasste laterale Bewegung des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Kriterium, wird über die Ausgangsschnittstelle 208 ein Warnsignal 212 an eine geeignete Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs bereitgestellt.
Bei dem Kriterium kann es sich gemäß Ausführungsbeispielen um ein Unterschreiten eines vorgegebenen Signalschwellenwerts durch die vom Lenkradmoment-Sensor gelieferten Signale handeln. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann es sich bei dem Kriterium um ein Überschreiten eines maximalen Abweichungswertes einer zulässigen Abweichung von einem geeigneten Abstand des Fahrzeugs von einer seitlichen Spurbegrenzung handeln.
Ansprechend auf das Warnsignal 212 wird beispielsweise über einen Innenlautsprecher des Fahrzeugs ein Alarmton ausgegeben, um den Fahrer darauf hinzuweisen, das Steuer wieder in die Hände zu nehmen.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 300 zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers eines Fahrzeugs. Das Verfahren 300 kann von der in den 1 und 2 vorgestellten Vorrichtung 116 ausgeführt werden.
In einem Schritt 302 wird ein automatisiertes Lenkmoment auf eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs ausgeübt.
In einem Schritt 304 wird eine Information über eine vermutete Nichtberührung eines Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers gebildet, wenn ein durch den Fahrer vorgenommenes aktives Lenkmoment über die Dauer eines vorbestimmten Zeitintervalls unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
In einem Schritt 306 wird das automatisierte Lenkmoment unter Verwendung der Information über eine vermutete Nichtberührung des Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers in einem ersten Reduzierintervall auf einen vorbestimmten ersten Zielwert reduziert.
In einem nachfolgenden Schritt 308 wird nach Ablauf des ersten Reduzierintervalls das automatisierte Lenkmoment in einem zweiten Reduzierintervall weitergehend von dem vorbestimmten ersten Zielwert auf einen vorbestimmten zweiten Zielwert reduziert.
In einem Schritt 310 wird ansprechend auf das Reduzieren des automatisierten Lenkmoments in Schritt 306 und/oder Schritt 308 eine Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder eine laterale Bewegung des Fahrzeugs erfasst, um die Lenkaktion des Fahrers zu überwachen.
Erfüllt in dem Schritt 310 des Erfassens die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Kriterium folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem zweiten Reduzierintervall, wird in einem Schritt 312 ein Warnsignal bezüglich einer vermuteten Nichtberührung des Lenkrads des Fahrzeugs durch die Hände des Fahrers an eine Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs bereitgestellt. Bei dem vorbestimmten Kriterium kann es sich gemäß Ausführungsbeispielen des Verfahrens 300 um ein Unterschreiten eines Schwellenwertes für ein aktives Lenkmoment durch den Fahrer handeln.
Erfüllt folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem Schritt 312 des Bereitstellens des Warnsignals die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs weiterhin das vorbestimmte Kriterium, wird in einem Schritt 314 das automatisierte Lenkmoment deaktiviert.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel des Verfahrens 300 wird anstelle des Schrittes 314 folgend auf den Schritt 312 ein Schritt 316 ausgeführt, in dem das automatisierte Lenkmoment wieder vergrößert wird.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel des Verfahrens 300 wird der Schritt 316 immer und vor dem Schritt 314 ausgeführt, wobei für eine angemessene Reaktionszeit des Fahrers ein geeignetes Zeitintervall zwischen den Schritten 316 und 314 vorgesehen ist.
Erfüllt alternativ in dem Schritt 310 des Erfassens die Bewegung der Lenkvorrichtung und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs ein weiteres vorbestimmtes Kriterium folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem ersten Reduzierintervall, wird das automatisierte Lenkmoment in einem Schritt 318 um einen vorbestimmten Wert erhöht, beispielsweise wird das automatisierte Lenkmoment auf den ursprünglichen Wert zurückgesetzt. Bei dem weiteren vorbestimmten Kriterium kann es sich gemäß Ausführungsbeispielen des Verfahrens 300 um ein Überschreiten eines Schwellenwertes für ein aktives Lenkmoment durch den Fahrer handeln.
Das Verfahren 300 in seinen verschiedenen Ausführungsbeispielen bietet eine verbesserte Methode der „Hands-Off-Detektion“ basierend auf der kombinierten Erfassung einer Reaktion des Fahrers und einer Fahrspurerkennung.
Zur zuverlässigen Erkennung von „Hands-Off“ wird gemäß dem Verfahren 300 im Falle von verdächtigen „Hands-Off-Situationen“, wenn das gemessene Lenkradmoment seit einigen Sekunden sehr klein ist, in den Schritten 306 und 308 das LKA-Moment sanft reduziert. Die Reduktion erfolgt nicht abrupt, sondern allmählich, um den Fahrer nicht zu erschrecken. Das Moment wird auch nicht auf null, sondern zunächst auf einen gewissen Zielwert reduziert. Lenkt nun der Fahrer nicht mit, wird das Fahrzeug langsam von der Spurmitte abkommen. Falls das Fahrzeug zu weit von der Spurmitte wegdriftet, was gemäß Ausführungsbeispielen mithilfe der im Fahrzeug integrierten Spurerkennung erfasst werden kann, kann mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Fahrer nicht mitlenkt. Entsprechend wird sofort in Schritt 312 eine „Hands-Off-Warnung“ ausgeben.
Gemäß Ausführungsbeispielen des Verfahrens 300 kann das LKA-Moment betragsmäßig beibehalten werden. Alternativ kann das LKA-Moment gemäß Schritt 316 aber auch zunächst wieder hoch „gerampt“ oder erhöht werden, um ein weiteres Wegdriften des Fahrzeugs zu verhindern. Falls der Fahrer nun nicht schnell genug auf der Warnung reagiert, wird das LKA-Moment in Schritt 314 endgültig abgeschaltet. Lenkt der Fahrer hingegen mit, wird das Fahrzeug nicht wesentlich von der Spurmitte abkommen, und ein ausreichendes Lenkradmoment kann wieder erfasst werden. In diesem Fall wird die Reduktion des LKA-Moments in dem Schritt 318 wieder zurückgenommen.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (300) zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers (104) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte aufweist: Ausüben (302) eines automatisierten Lenkmoments auf eine Lenkvorrichtung (110) des Fahrzeugs (100); Reduzieren (306, 308) des automatisierten Lenkmoments; und Erfassen (310) einer Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer lateralen Bewegung des Fahrzeugs (100) ansprechend auf das Reduzieren (306, 308) des automatisierten Lenkmoments, um die Lenkaktion des Fahrers (104) zu überwachen.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Reduzierens (306, 308) das automatisierte Lenkmoment unter Verwendung einer Information (210) über eine vermutete Nichtberührung eines Lenkrads (108) des Fahrzeugs (100) durch die Hände (106) des Fahrers (104) reduziert wird.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) einen Schritt des Bildens (304) der Information (210) über eine vermutete Nichtberührung eines Lenkrads (108) des Fahrzeugs (100) durch die Hände (106) des Fahrers (104) aufweist, wobei die Information (210) gebildet wird, wenn ein durch den Fahrer (104) vorgenommenes aktives Lenkmoment über die Dauer eines vorbestimmten Zeitintervalls unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Erfassens (310) die laterale Bewegung des Fahrzeugs (100) unter Verwendung eines Signals einer Kamera des Fahrzeugs (100) und/oder eines Signals eines Spurhaltesystems erfasst wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Reduzierens (306, 308) das automatisierte Lenkmoment in einem ersten Reduzierintervall auf einen vorbestimmten ersten Zielwert reduziert wird und in einem zweiten Reduzierintervall auf einen vorbestimmten zweiten Zielwert reduziert wird, wobei der vorbestimmte zweite Zielwert unterhalb des vorbestimmten ersten Zielwerts liegt, insbesondere wobei das zweite Reduzierintervall zeitlich auf das erste Reduzierintervall folgt.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) einen Schritt des Bereitstellens (312) eines Warnsignals (212) bezüglich einer vermuteten Nichtberührung eines Lenkrads (108) des Fahrzeugs (100) durch die Hände (106) des Fahrers (104) an eine Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs (100) aufweist, wenn in dem Schritt des Erfassens (310) die Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs (100) ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Bereitstellens (312) das Warnsignal (212) bereitgestellt wird, wenn in dem Schritt des Erfassens (310) die Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs (100) das vorbestimmte Kriterium folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem zweiten Reduzierintervall erfüllt.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) einen Schritt des Vergrößerns (316) des automatisierten Lenkmoments aufweist, wenn in dem Schritt des Bereitstellens (312) das Warnsignal (212) bereitgestellt wurde.
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) einen Schritt des Deaktivierens (314) des automatisierten Lenkmoments aufweist, wenn folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem Schritt des Bereitstellens (312) des Warnsignals (212) in dem Schritt des Erfassens (310) die Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs (100) weiterhin das vorbestimmte Kriterium erfüllt.
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) einen Schritt des Erhöhens (318) des automatisierten Lenkmoments aufweist, wenn in dem Schritt des Erfassens (310) folgend auf einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem ersten Reduzierintervall die Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder die Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder die laterale Bewegung des Fahrzeugs (100) ein weiteres vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
Vorrichtung (116) zum Überwachen einer Lenkaktion eines Fahrers (104) eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (116) die folgenden Merkmale aufweist: eine Ausübungseinrichtung (200) zum Ausüben eines automatisierten Lenkmoments auf eine Lenkvorrichtung (110) des Fahrzeugs (100); eine Reduziereinrichtung (202) zum Reduzieren des automatisierten Lenkmoments; und eine Erfassungseinrichtung (204) zum Erfassen einer Bewegung der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer Kraft von der Lenkvorrichtung (110) und/oder einer lateralen Bewegung des Fahrzeugs (100) ansprechend auf das Reduzieren (306, 308) des automatisierten Lenkmoments, um die Lenkaktion des Fahrers (104) zu überwachen.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche durchzuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 12.