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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche. Aus der
DE 10 2015 208 A1 ist bereits ein Verfahren zur Beurteilung der Müdigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dazu wird innerhalb des Fahrzeugs Sensordaten ausgewertet, die von Handlungen des Fahrers abhängen. Insbesondere, wenn der Fahrer zu häufig Gefahr läuft eine Fahrbahnmarkierung zu überfahren, wird eine Müdigkeit des Fahrers erkannt.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weisen demgegenüber den Vorteil auf, dass eine komplette Auswertung der Sensordaten in einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Vorrichtung erfolgt. Es können so auch komplexere Aussagen zur Beurteilung eines Fahrers getroffen werden. Es lassen sich so auch weitere Aussagen hinsichtlich eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs treffen, ohne dass dazu ein gesonderter Test oder besondere Testmittel verwendet werden müssten.
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Weitere Vorteile und Verbesserungen werden durch die Maßnahmen der abhängigen Patentansprüche erreicht. Es können eine Vielzahl von Sensordaten, die direkt von einer Bedienung des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer abhängen, für die Beurteilung des Fahrers herangezogen werden. Direkte Sensordaten lassen sich beispielsweise von einem Sensor für Lenkradwinkel, eine Gaspedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine Kupplungspedalstellung oder von Bedienungselementen eines Infotainmentsystems des Kraftfahrzeugs ableiten. Weiterhin können für die Beurteilung des Fahrers auch komplexere Sensordaten, die sich aus einer Bewegung des Kraftfahrzeugs aufgrund von Handlungen des Fahrers ergeben, verwendet werden. Durch diese Maßnahme können im Kraftfahrzeug bereits enthaltene Vorverarbeitungsvorrichtungen genutzt werden, die eine verbesserte Beurteilung eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges erlauben. Dazu können beispielsweise Sensordaten von Sensoren für die Beschleunigung, Gierrate oder GPS-Signale verwendet werden. Besonders aussagekräftig werden derartige Daten, wenn diese Daten mit Daten eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs verknüpft werden. Durch Fahrerassistenzsysteme werden die jeweiligen Verkehrssituationen und entsprechend angepasste Reaktionen des Fahrers des Kraftfahrzeuges für die Beurteilung des Fahrers mit herangezogen. Die so ermittelten Sensordaten können insbesondere zur Beurteilung eines Stressniveaus und Gemütszustands des Fahrers herangezogen werden. Darüber hinaus können diese Daten auch zur Beurteilung des Blutzuckerspiegels des Fahrers verwendet werden. Weiterhin können so Indikatoren oder Hinweise zu Erkrankungen des zentralen Nervensystems des Fahrers, die mit einer Einschränkung der motorischen Fähigkeiten des Fahrers einhergehen, ermittelt werden. Weiterhin ermöglichen derartige Sensordaten eine Beurteilung des Fahrers dahingehend, ob es Hinweise auf eine Erkrankung des zentralen Nervensystems gibt, die mit einer Einschränkung des Orientierungsvermögens einhergeht. Es können so vielfältige Aussagen hinsichtlich einer Beurteilung des Fahrers hinsichtlich seines Leistungsvermögens und hinsichtlich seines Gesundheitszustands ermittelt werden.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 ein Fahrzeug mit verschiedenen Sensoren und einer Vorrichtung zur Beurteilung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
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In der 1 wird schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Vielzahl von Sensoren dargestellt. Beispielsweise ist ein Sensor 2 vorgesehen, der die Stellung eines Fahrpedals oder Gaspedals registriert. Als weiterer Sensor ist ein Lenkradwinkelsensor 3 vorgesehen, durch den die Stellung bzw. Bewegung eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs 1 registriert wird. Weitere Sensoren registrieren beispielweise die Stellung eines Bremspedals, eines Kupplungspedals, eines Gangwählers oder dergleichen. All diese Sensoren haben gemein, dass sie unmittelbar und direkt durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 bedient werden. Weitere Sensoren liefern Sensordaten, die sich aus der Bewegung des Kraftfahrzeugs aufgrund von Handlungen des Fahrers ergeben. Beispielsweise ist dazu ein ESP-System 4 dargestellt, welches Beschleunigungen, Gierbewegungen und durch Auswertung von GPS-Signalen oder Signalen der Räder des Kraftfahrzeugs 1 Bewegungen des Kraftfahrzeugs registriert. Derartige Sensordaten ergeben sich nicht durch eine direkte unmittelbare Betätigung durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 sondern ergeben sich als Folge von Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges 1, in dem er die entsprechenden Steuerelemente, wie ein Fahrpedal oder eine Bremse betätigt. Weitere Sensordaten können von einem Infotainmentsystem 5 im Kraftfahrzeug 1 geliefert werden, welches vom Fahrer betätigt wird und bei dem entsprechend Audioinformationen, wie beispielsweise Radio oder Musikdaten oder aber auch Navigationsinformationen wie beispielsweise eine Karte oder Richtungsinformationen dem Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 zur Verfügung gestellt werde. Auch hier erfolgt eine Betätigung durch den Fahrer, indem er durch Betätigung der Bedienelemente des Infotainmentsystems 5 eine entsprechende Auswahl der Informationen vornimmt, die er durch das Infotainmentsystem 5 dargestellt haben möchte. Die Betätigungshandlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges 1 an dem Infotainmentsystem 5 werden ebenfalls von Sensoren des Infotainmentsystems 5 erfasst und können als entsprechende Sensordaten zur Verfügung gestellt werden.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Sensordaten der Sensoren 2, 3, 4 und 5 ausgewertet werden, um den Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 zu beurteilen. Dazu ist im Kraftfahrzeug 1 eine Funkschnittstelle 6 vorgesehen, durch die die Daten der Sensoren 2, 3, 4 und 5 an einer außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 gelegene Auswertevorrichtung 8 übertragen werden. Die Sensordaten werden von der Funkschnittstelle 6 im Kraftfahrzeug 1 an einer außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 gelegene Funkschnittstelle 7 übertragen und von der Funkschnittstelle 7 an die Vorrichtung 8 zur Auswertung der Sensordaten weitergegeben.
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Die im Kraftfahrzeug 1 angeordnete Funkschnittstelle 6 kann alternativ auf unterschiedliche Arten ausgestaltet werden. In einer Alternative kann die Funkschnittstelle 6 ein Bestandteil des Infotainmentsystems 5 sein, d.h. die notwendigen Transmitter- und Receiver für die Funkverbindung kann unmittelbar in dem Infotainmentsystem 5 eingebaut sein und von diesem Infotainmentsystem auch für andere Zwecke als die Übertragung der Sensordaten genutzt werden. Weiterhin kann die Funkschnittstelle 6 auch als eigenständige Funkschnittstelle 6, beispielsweise als Teil eines „dongles“ d.h. als Teile eines einsteckbaren Kommunikationssystems ausgebildet sein, der in einen Diagnosestecker des Kraftfahrzeugs 1 eingesteckt wird. In dieser Ausgestaltung hätte die Funkschnittstelle 6 somit nur die Funktion, die Sensordaten aus dem Kraftfahrzeug 1 heraus an die Vorrichtung 8 zu übertragen. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann ein ohnehin vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 verwendetes Mobiltelefon für die Übertragung der Sensordaten genutzt werden. In diesem Fall würde natürlich die Übertragung der Daten aus dem Kraftfahrzeug 1 heraus nicht mehr funktionieren, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 sein Mobiltelefon vergessen hat oder es aus anderen Gründen, beispielsweise zur Verlängerung einer Betriebsdauer des Mobiltelefons die Nutzung des Mobiltelefons zur Übertragung der Sensordaten eingeschränkt hätte.
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Weiterhin ist es möglich, dass die Übertragung der Daten durch die Funkschnittstelle 6 auf unterschiedliche Arten erfolgt. Eine besonders einfache Form wäre eine Echtzeitübertragung aller Sensordaten, was aber eine kontinuierliche Benutzung der Funkschnittstelle 6 und ein relativ hohes Datenvolumen erfordert. Alternativ können die Sensordaten des Kraftfahrzeuges 1 auch in einen Speicher zwischengespeichert werden und werden von der Funkschnittstelle nur zu bestimmten Zeiten übertragen. Dies kann weiterhin auch von dem verwendeten Funkstandard abhängen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, die Sensordaten zunächst in dem Kraftfahrzeug 1 zu sammeln und nur dann an die Vorrichtung zur Auswertung 8 zu übertragen, wenn durch die Funkschnittstelle 6 eine WLAN-Verbindung hergestellt werden kann. Ebenso ist es möglich, dass zunächst nur Daten gesammelt werden und dann von Zeit zu Zeit eine Funkverbindung durch die Funkschnittstelle 6 aufgebaut wird, um die gesammelten Daten zu übertragen. Dabei kann es auch sinnvoll sein, eine Auswahl von Sensordaten zu treffen, indem beispielsweise die für die Beurteilung des Fahrers des Kraftfahrzeuges 1 besonders relevanten Daten bevorzugt übertragen werden. Erst wenn dann aufgrund einer Analyse dieser Sensordaten der Verdacht einer Beeinträchtigung des Fahrers des Kraftfahrzeuges besteht, kann die Vorrichtung 8 zur Auswertung der Sensordaten über die Funkschnittstelle 6 eine Sammlung von mehr Sensordaten oder präziseren Sensordaten ausgelöst werden. Um zu einer abschließenden Beurteilung des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 zu kommen. Neben den Sensordaten, die von Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 abhängen, können noch weitere Daten, beispielsweise eine Uhrzeit und Umgebungsinformationen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise Lichtverhältnisse oder Witterungsverhältnisse, mitübertragen werden. Auch diese Daten können für eine Beurteilung des Fahrers durch die Vorrichtung 8 herangezogen werden.
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In der Vorrichtung 8 erfolgt nun eine Auswertung der aus dem Kraftfahrzeug 1 übertragenen Sensordaten der Sensoren 2, 3, 4 und 5 und der eventuell weiteren übertragenen Daten des Kraftfahrzeugs 1 zur Beurteilung des Fahrers.
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Bei der Beurteilung des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 durch die Vorrichtung 8 kann von der Vorrichtung 8 ein Stressniveaus des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden. Das so erfasste Stressniveau kann dann entweder dem Fahrer des Kraftfahrzeugs übermittelt werden oder an eine dritte Partei, wie zum Beispiel eine medizinische Stelle weitergeleitet werden, welche Maßnahmen zur Stressreduktion oder Stressprävention anbietet. Außerdem besteht im Fahrzeug die Möglichkeit durch Feedback-Mechanismen den Fahrer des Fahrzeugs situativ zu unterstützen. Somit kann zum einen das HMI (Human Machine Interface)/ Infotainmentsystem auf den jeweiligen Stress-Zustand des Fahrers reagieren und sich adaptiv anpassen. Zum Beispiel kann das HMI / Infotainmentsystem durch weniger Informationen bzw. spezifische Informationen (Informationsinhalt, Informationsdarstellung, Farbwahl, Geräusche/Töne...) den Fahrer in Stress-Situationen unterstützen. Des Weiteren können die im Fahrzeug vorhandenen Assistenzsysteme (Bsp.: Notbremsassistent, ABS, ESP, adaptiver Tempomat, Spurwechselassistent...) den jeweils aktuellen Stress-Zustand bzw. Blutzuckerspiegels des Fahrers dazu nutzen, dass die jeweiligen Systeme entsprechend «vor-konditioniert» sind, um in Stress- bzw. Gefahrensituationen den Fahrer gezielter zu unterstützen und somit den Fahrer zu entlasten, um sein Stress-Niveau wieder zu senken. Durch spezielle künstliche Lernmethoden (Machine Learning) können die Fahrzeugfunktionen den Einfluss von kritischen bzw. für den jeweiligen Fahrer stress-relevanten Situationen lernen und somit auch die Ursache (Bsp.: Fahrzeugkontext-Informationen wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verkehrssituation (Bsp.: Stau, aus Verkehrs- und Navidaten), Sichtverhältnisse, Fahrzeugumfeld (aus Radar (Bsp.: Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug) und/oder Videodaten), Infotainmentsystem (Radio, Telefon...) und Auswirkungen (Bsp.: Fahrzeug-Beschleunigung, -Geschwindigkeit, -Lenkwinkel, Bremsverhalten, Fahrzeug-Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug) von Fahrerstress zu lernen. Die intelligenten, adaptiven, Fahrzeugfunktionen können auf Basis der «gelernten» Erfahrungen auf den Stresszustand des Fahrers besser reagieren und den Fahrer somit besser unterstützen.
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Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden, um Hinweise auf Erkrankungen des zentralen Nervensystems, insbesondere in einem frühen Stadium zu erkennen. Bei manchen Erkrankungen des zentralen Nervensystems kommt es bereits in einem frühen Stadium zu einer Veränderung bzw. Verschlechterung des Orientierungsvermögens. Andere Krankheiten des zentralen Nervensystems bewirken in einer frühen Phase symptomatische Veränderungen des Bewegungsapparates bzw. der Ansteuerung der Muskeln. Durch die Auswertung der Sensordaten des Fahrzeugs können Hinweise auf derartige Erkrankungen bereits in einem frühen Stadium erkannt werden. Bezüglich der mangelnden Orientierung werden dabei insbesondere die Daten eines Navigationssystems, d.h. GPS-Daten herangezogen. Weiterhin können auch direkte Betätigungen des Fahrers von Bedienelementen ausgewertet werden, beispielsweise wenn ein Einschlagen in eine Fahrtrichtung erst zu einem späten Zeitpunkt erfolgt, da der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 eine ihm an sich bekannte Straße erst beim Vorbeifahren erkennt. Ebenso können Störungen der Bewegung sowohl durch Sensordaten erfasst werden, die mit einer direkten Betätigung von Bedienelementen des Kraftfahrzeugs 1 zurückgehen, wie aber auch auf Bewegungsdaten des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein sehr spätes Korrigieren von Fahrzeugbewegungen. All diese Daten können miteinander verknüpft werden, um einen Fahrer dahingehend zu bewerten, dass Hinweise auf eine Störung des zentralen Nervensystems vorliegen.
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Durch die Verknüpfung mit Umgebungsdaten können auch noch andere Probleme des Fahrers bei einer Beurteilung erkannt werden. Wenn es beispielsweise zu einem auffällig verschlechterten Reaktionsvermögen bei einer einsetzenden Dunkelheit kommt, so kann beispielsweise auf eine sich verschlechternde Sicht bei Dunkelheit, beispielsweise durch einen grauen Star geschlossen werden.
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Die erfindungsgemäßen Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, dass eine kontinuierliche Auswertung von Hinweisen auf Erkrankungen bzw. der Ermittlung eines Stressniveaus erfolgt. Dieses Verfahren ist dabei zudem besonders kostengünstig, da ohnehin beim Führen eines Kraftfahrzeugs anfallende Daten genutzt werden. Das Verfahren kann flächendeckend in kurzer Zeit eingeführt werden, da nur eine Auswertbarkeit der Sensordaten in dem Kraftfahrzeug 1 erreicht werden muss. Weiterhin können so kostengünstig Hinweise auf Krankheiten erkannt werden, ohne dass dafür Untersuchungen durch einen Spezialisten erforderlich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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