DE102017208347A1 - Driver assistance system to assist the driver - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe, mit einer Griffkrafterkennungseinheit zum Erfassen einer mit der auf das Lenkrad einwirkenden Griffkraft des Fahrers korrelierenden Größe, einer Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Größe einen Fahrerzustand zu erkennen, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, und mit einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf dem erkannten Fahrerzustand einen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung zu veranlassen. The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle for assisting the driver in his driving task, having a grip force detection unit for detecting a variable correlating with the grip force of the driver acting on the steering wheel, an evaluation unit that is designed based on the detected magnitude of a driver state in which the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time, and with a control unit configured to cause intervention in the vehicle control based on the detected driver condition.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug und ein entsprechend ausgebildetes Verfahren zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe.The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle and a correspondingly designed method for assisting the driver in his driving task.
Der Einsatz von Fahrerassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Um den Fahrer entsprechend unterstützen zu können, sind hierfür in den Fahrzeugen bereits eine Vielzahl von Sensoren zum Erkennen von Fahrzeugbetriebsparameters und/oder zum Erkennen des Fahrerverhaltens bzw. verschiedener Fahrerparameter verbaut.The use of driver assistance systems for motor vehicles to assist the driver in his driving task has risen sharply in recent years. In order to be able to support the driver accordingly, a multiplicity of sensors for detecting vehicle operating parameters and / or for recognizing driver behavior or different driver parameters are already installed in the vehicles for this purpose.
Neben den einfacheren Warnsystemen sind auch bereits mehrere Systeme zum automatisierten Fahren im Einsatz.In addition to the simpler warning systems, several systems for automated driving are already in use.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade gemäß der Definition der BASt entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der
Solange der Fahrer zumindest teilweise selbst für das Fahrverhalten zuständig ist, also durch entsprechende Systeme lediglich assistiert wird, wirken sich seine Handlungen zumindest teilweise direkt auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs aus.As long as the driver is at least partially responsible for the driving behavior, that is to say assisted by appropriate systems, his actions have at least in part a direct effect on the driving behavior of the vehicle.
Bei Fahrzeugen, bei denen im teilautomatisierten Fahrbetrieb die Längs- und Querführung zumindest teilweise gleichzeitig durch ein Fahrerassistenzsystem ausgeführt wird, und der Fahrer die Fahrzeugführung temporär lediglich überwachen muss, sind meist Sensoren im Fahrzeug vorhanden, welche die Aufmerksamkeit des Fahrers überwachen. In der Regel werden hierzu Sensoren im Lenkradkranz verbaut, welche die Handposition und/oder die auf den Lenkradkranz einwirkende Griffkraft erfassen können. Diese Sensoren bzw. die Messergebnisse dieser Sensoren können auch für weitere Anwendungen ausgewertet werden.In vehicles in which the longitudinal and lateral guidance is at least partially performed simultaneously by a driver assistance system in partially automated driving, and the driver must temporarily monitor the vehicle management, sensors in the vehicle are usually present, which monitor the driver's attention. As a rule, sensors for this purpose are installed in the steering wheel rim, which sensors can detect the hand position and / or the grip force acting on the steering wheel rim. These sensors or the measurement results of these sensors can also be evaluated for other applications.
Bspw. offenbart die
Die
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist nun, ein Fahrerassistenzsystem und ein entsprechendes Verfahren zur verbesserten Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe unter Berücksichtigung der Messergebnisse einer am Lenkrad angeordneten Griffkrafterkennungseinheit bereitzustellen.The object of the invention is now to provide a driver assistance system and a corresponding method for improved assistance of the driver in his driving task, taking into account the measurement results of a arranged on the steering wheel Griffkrafterkennungseinheit.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a driver assistance system according to claim 1 and a A method according to claim 9 solved. Advantageous developments are the subject matters of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe umfasst eine Griffkrafterkennungseinheit zum Erfassen einer mit der auf das Lenkrad einwirkenden Griffkraft des Fahrers korrelierenden Größe, eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Größe einen Fahrerzustand zu erkennen, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf dem erkannten Fahrerzustand einen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung zu veranlassen.The driver assistance system according to the invention for a motor vehicle for assisting the driver in his driving task comprises a grip force detection unit for detecting a variable correlating with the grip force of the driver acting on the steering wheel, an evaluation unit which is designed to detect a driver condition based on the detected magnitude the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time, and a control unit configured to initiate engagement with the vehicle controller based on the detected driver condition.
Die Griffkrafterkennungseinheit kann vorteilhafterweise die Signale von am bzw. im Lenkradkranz angebrachten Drucksensoren erfassen und daraus die auf das Lenkrad bzw. den Lenkradkranz einwirkende Griffkraft ermitteln. Insbesondere kann die Griffkrafterkennungseinheit ausgebildet sein, die Griffkraftverteilung und/oder die zeitliche und/oder örtliche Änderung der Griffkraft bzw. der damit korrelierenden Größe zu erfassen.The grip force detection unit can advantageously detect the signals from pressure sensors mounted on or in the steering wheel rim and determine therefrom the grip force acting on the steering wheel or the steering wheel rim. In particular, the grip force detection unit can be designed to detect the grip force distribution and / or the temporal and / or local change of the gripping force or the size correlating therewith.
Die Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Größe einen Fahrerzustand zu erkennen, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer, die nur wenige Sekunden, insbesondere nicht mehr als 5 Sekunden oder 3 Sekunden andauert, nicht kontrolliert ausführen kann, dient vorrangig der Nieserkennung des Fahrers, da der Fahrer beim Niesen die Fahraufgabe während des Niesens für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann.The evaluation unit, which is designed to detect a driver state based on the detected variable, in which the driver can not carry out his driving task temporarily for a very short period of time, which lasts only a few seconds, in particular not more than 5 seconds or 3 seconds , serves primarily the driver's sneeze detection, since the driver can sneeze the driving task during sneezing for a very short period of time can not perform controlled.
Da die meisten Fahrer während des Niesvorgangs das Lenkrad fester anfassen, in der Hoffnung, das Lenkrad nicht zu verreißen, ist die Auswerteeinheit vorteilhafterweise ausgebildet, basierend auf einer erfassten Änderung der mit der Griffkraft korrelierenden Größe, insbesondere basierend auf einer erfassten Vergrößerung der mit der Griffkraft korrelierenden Größe (bis zu einer definierten Schwellwertüberschreitung an zumindest einen Lenkradsegment) als Fahrerzustand, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, ein Niesen des Fahrers zu erkennen.Since most drivers grip the steering wheel more firmly during the sneezing process in the hope of not tearing the steering wheel, the evaluation unit is advantageously designed based on a detected change in grip force correlating magnitude, in particular based on a detected increase in grip force correlating magnitude (up to a defined threshold exceeded at least one steering wheel segment) as a driver state in which the driver can perform his driving task temporarily for a very short period of time uncontrolled to detect a sneezing of the driver.
Vorteilhafterweise kann die Auswerteeinheit ein Niesen dann erkennen, wenn innerhalb einer definierten Zeitspanne eine Erhöhung der mit der Griffkraft korrelierenden Größe um ein vorgegebenes Delta, welches variabel sein kann, festgestellt wird und ggf. zusätzlich die mit der Griffkraft korrelierende Größe einen (variabel definierbaren) Schwellwert überschreitet.Advantageously, the evaluation unit can detect a sneeze if, within a defined period of time, an increase in the grip-force correlated variable by a predetermined delta, which may be variable, is detected and, if necessary, the size correlated with the grip force (threshold) exceeds.
Die Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf dem erkannten Fahrerzustand einen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung zu veranlassen, veranlasst vorteilhafterweise basierend auf einem erkannten Fahrerzustand, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, insbesondere basierend auf einem erkannten Nieszustand des Fahrers zumindest einen Eingriff in die Fahrzeugquerführung, da in der Regel während des Niesens die Fahrzeugquerführung nicht optimal kontrolliert werden kann.The control unit, which is designed to initiate an intervention in the vehicle control based on the recognized driver state, advantageously initiates based on a recognized driver state in which the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time, in particular based on a detected Sneezing of the driver at least one intervention in the vehicle transverse guidance, as usually during vehicle sneezing the vehicle transverse guidance can not be optimally controlled.
Im Sinne eines Eingriffs in die Fahrzeugquerführung können verschiedene Maßnahmen veranlasst werden. Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit ausgebildet sein, basierend auf einem erkannten Fahrerzustand, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, insbesondere basierend auf einem erkannten Nieszustand des Fahrers einen Eingriff in die Lenkaktorik zu veranlassen. Bspw. kann dabei veranlasst werden, dass die Lenkung zumindest temporär, also für die vermutete Dauer, für die der Fahrer seine Fahraufgabe vermutlich nicht kontrolliert ausführen kann, verhärtet wird, so dass die Lenkung schwergängig ist und auf plötzliche Änderungen der Lenkeingriffe nicht, erschwert und/oder nur verzögert reagiert wird.In the sense of an intervention in the vehicle transverse guidance various measures can be arranged. Advantageously, the control unit can be designed, based on a recognized driver state, in which the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time, in particular based on a detected sneezing state of the driver to initiate an intervention in the Lenkaktorik. For example. This can be caused that the steering is hardened at least temporarily, ie for the presumed duration for which the driver probably can not control his driving task, so that the steering is stiff and difficult, sudden and / or sudden changes in the steering interventions only delayed response.
Alternativ wären im Sinne eines Eingriffs in die Fahrzeugquerführung auch Eingriffe in die Bremsaktorik möglich, da durch gezielte Bremseingriffe an einem oder mehreren Rädern die Fahrzeugquerführung beeinflusst werden kann. Derartige Eingriffe sind besonders dann von Vorteil, wenn z. B. ein Nieszustand des Fahrers während eines Bremsmanövers erkannt wird.Alternatively, intervention in the brake actuator would also be possible in the sense of an intervention in the vehicle transverse guidance, since the vehicle transverse guidance can be influenced by targeted braking interventions on one or more wheels. Such interventions are particularly advantageous if z. B. a sneeze of the driver during a braking maneuver is detected.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, die Steuereinheit auszubilden, basierend auf einem erkannten Fahrerzustand, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, insbesondere basierend auf einem erkannten Nieszustand des Fahrers die Aktivierung eines Fahrmodus mit erhöhtem Automatisierungsgrad zu veranlassen. Ist beispielsweise während des erkannten maßgeblichen Fahrerzustand kein automatisierter Fahrmodus aktiv oder nur ein assistierender Fahrmodus, kann die Steuereinheit bei erkanntem maßgeblichen Fahrerzustand einen Übergang in einen teilautomatisierten, hochautomatisierten oder vollautomatisierten Fahrmodus veranlassen. Der veranlasste aktivierte Fahrmodus mit erhöhtem Automatisierungsgrad kann nach einer vorgebbaren Zeitdauer wieder deaktiviert werden. Alternativ kann der veranlasste Fahrmodus mit erhöhtem Automatisierungsgrad auch beibehalten werden, bis der Fahrer einen Wechsel des Fahrmodus veranlasst oder ein Ereignis eintritt, aufgrund dessen der derzeit aktive Fahrmodus nicht beibehalten werden kann bzw. darf.In a further advantageous embodiment of the invention, it is also possible to form the control unit, based on a recognized driver state in which the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time, in particular based on a detected sneezing of the driver, the activation of a Driving mode with increased degree of automation. If, for example, no automated driving mode is active or only an assisting driving mode during the recognized authoritative driver state, the control unit can initiate a transition to a partially automated, highly automated or fully automated driving mode when the relevant driver state is detected. The initiated activated driving mode with increased degree of automation can be deactivated again after a predefinable period of time. Alternatively, the initiated driving mode with increased Degree of automation are also maintained until the driver causes a change of driving mode or an event occurs, due to which the currently active driving mode can not be maintained or may.
Analog dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Unterstützen des Fahrers bei seiner Fahraufgabe folgende Schritte:
- - Erfassen einer mit der auf ein Lenkrad einwirkenden Griffkraft des Fahrers korrelierenden Größe,
- - Erkennen eines Fahrerzustand, bei dem der Fahrer seine Fahraufgabe temporär für eine sehr kurze Zeitdauer nicht kontrolliert ausführen kann, basierend auf der erfassten Größe, und
- - Veranlassen eines Eingriffs in die Fahrzeugsteuerung basierend auf dem erkannten Fahrerzustand.
- Detecting a magnitude correlated with the grip force of the driver acting on a steering wheel,
- Detecting a driver condition in which the driver can temporarily perform his driving task uncontrolled for a very short period of time based on the detected magnitude, and
- - causing an intervention in the vehicle control based on the detected driver state.
Vorteilhafterweise ist das Verfahren ausgebildet, basierend auf einer erfassten Änderung der mit der Griffkraft korrelierende Größe, insbesondere basierend auf einer erfassten Vergrößerung der mit der Griffkraft korrelierenden Größe (bis zu einer definierten Schwellwertüberschreitung an zumindest einen Lenkradsegment) ein Niesen des Fahrers zu erkennen.Advantageously, the method is designed to detect sneezing of the driver based on a detected change in the gripping force correlating variable, in particular based on a detected increase in the gripping force correlating variable (up to a defined threshold exceeded at least one steering wheel segment).
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren.Further advantageous developments of the driver assistance system according to the invention also apply correspondingly to the method according to the invention.
In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt
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1 einen erfindungsgemäßen Aufbau eines Fahrerassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe, und -
2 einen vereinfachten Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
-
1 an inventive structure of a driver assistance system for a motor vehicle to assist the driver in his driving task, and -
2 a simplified flow chart for a method according to the invention.
Im Detail zeigt die
Die Griffkrafterkennungseinheit GEE ist zum Erfassen der mit der auf das Lenkrad
Die Auswerteeinheit AE kann im Detail ausgestaltet sein, abhängig vom zeitlichen Verlauf der erfassten Größe g ein Niesen N des Fahrers zu erkennen, wenn innerhalb einer definierten Zeitspanne ein Erhöhung der mit der Griffkraft korrelierenden Größe um ein Größen-Delta festgestellt wird und die Größe g einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.The evaluation unit AE can be designed in detail, depending on the time course of the detected variable g to recognize a sneeze N of the driver, if within a defined period of time, an increase of the grip force correlating magnitude by a size delta is determined and the size g exceeds predetermined threshold.
Die Steuereinheit SE kann im Detail ausgestaltet sein, bei erkanntem Niesen N und unter Berücksichtigung weiterer Parameter
Analog dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ist Teil der Erfindung auch ein entsprechend ausgebildetes Verfahren zur Unterstützung des Fahrers bei seiner Fahraufgabe, wobei eine beispielhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand
Das Verfahren beginnt in Schritt
Sobald ein Fahrer-Nieszustand erkannt wird, wird im nächsten Schritt
Abhängig von dem abgefragten und erfassten weiteren Fahrer- und/oder Fahrzeugparameter wird zu Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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