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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Um eine Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs zu erkennen, kann ein Fahrzeug kann mit einem sogenannten Aufmerksamkeitsassistenten zur Müdigkeitserkennung ausgestattet sein, um die Müdigkeit des Fahrers zu erkennen und, wenn ein bestimmter Müdigkeitsgrad überschritten wird, ein Warnsignal auszugeben. Die
DE 10 2016 200 973 A1 beschreibt ein solches Verfahren.
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Möglich ist auch, die Müdigkeit des Fahrers anhand von fahrerspezifischen Daten, die Schlaf-Informations-Daten umfassen, zu ermitteln. Die
DE 20 2005 021 739U1 beschreibt eine solche Müdigkeitsermittlungseinrichtung.
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In aktuell verwendeten Systemen kann die Müdigkeit des Fahrers beispielsweise mittels der Analyse bestimmter Bedienvorgänge, beispielsweise dem Lenkverhalten, des Fahrers ermittelt werden. Dabei wird auf Informationen zurückgegriffen, die von Fahrzeugsensoren erfasst werden.
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Die Druckschrift
US 2016 / 0 071 393 A1 offenbart ein System, Verfahren und Geräte zur Überwachung einer Aufmerksamkeit einer individuellen Person mittels eines tragbaren Geräts und der Lieferung eines Warnsignals.
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Die Druckschrift
US 9 440 657 B1 offenbart ein fortschrittliches Fahrzeugführer-Überwachungssystem.
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Die Druckschrift
WO 2018 / 033 25 8 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mithilfe eines mobilen Endgeräts eines Benutzers und physiologischen Vitaldaten.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 084 552 A1 offenbart eine Erkennung des Vigilanzzustandes einer Person durch ein mobiles Gerät.
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Die Druckschrift
US 2016 / 0 314 674 A1 offenbart ein Fahrzeugführer-Störungsdetektionsgerät und ein entsprechendes Verfahren.
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Die Druckschrift
US 2010 / 0 137 748 A1 offenbart ein Müdigkeitsschätzungsgerät und ein elektronisches Gerät, welches das Müdigkeitsschätzungsgerät darin eingebettet aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, und weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Der vorliegende Ansatz ermöglicht, die Müdigkeit des Fahrers eines Fahrzeugs zu erkennen, ohne dabei auf von Sensoreinrichtungen eines Fahrzeugs bereitgestellte Informationen zurückgreifen zu müssen. Es können Daten zum Situationskontext wie die aktuelle Uhrzeit oder Tageszeit, die Umgebungshelligkeit oder die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, die unabhängig von im Fahrzeug eingebauten Geräten erfasst werden können. Vorteilhafterweise kann der hier vorgestellte Ansatz entsprechend unabhängig von der Ausstattung des Fahrzeugs verwendet werden, und dennoch können auch die Fahrsituation betreffende Daten berücksichtigt werden. Von Vorteil ist auch, dass für das Verfahren ein Mobilgerät in Form eines handelsüblichen Smartphones verwendet werden kann, was für den Anwender kostengünstig ist. Weiterhin von Vorteil ist, dass keine aufwendige Adaption an ein bestimmtes Fahrzeug oder eine bestimmte Fahrzeugausführung notwendig ist, um den vorliegenden Ansatz zu implementieren.
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Es wird ein Verfahren zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät, insbesondere einem mobilen Kommunikationsgerät zum Übermitteln von sprachlichen Äußerungen mittels eines elektrischen Signals, vorgestellt. Das Verfahren weist zumindest einen Schritt des Einlesens eines Kontextsignals in das Mobilgerät, einen Schritt des Ermittelns eines Müdigkeitsparameters in dem Mobilgerät und einen Schritt des Ausgebens eines Müdigkeitssignals auf. Im Schritt des Einlesens des Kontextsignals in das Mobilgerät wird das Kontextsignal eingelesen, das zumindest einen Situationsparameter in Bezug auf die Uhrzeit und/oder die Umgebungshelligkeit und/oder die Fahrdynamik umfasst. Im Schritt des Ermittelns des Müdigkeitsparameters des Fahrers des Fahrzeugs in dem Mobilgerät wird der Müdigkeitsparameter unter Verwendung des Kontextsignals und einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift ermittelt. Im Schritt des Ausgebens wird das Müdigkeitssignal unter Verwendung des Müdigkeitsparameters mittels einer Ausgabeeinrichtung des Mobilgeräts ausgegeben.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein mobiles Verkehrsmittel handeln, beispielsweise um einen PKW, oder um ein Fahrzeug mit automatisiertem Fahrbetrieb oder um einen Bus. Unter einem Mobilgerät kann beispielsweise ein handelsübliches Smartphone verstanden werden, oder ein Tabletcomputer. Ein Situationsparameter kann beispielsweise die aktuelle Uhrzeit oder Tageszeit sein, insbesondere ein Wert in Hinblick auf den circadianen Rhythmus des Fahrers. Der Situationsparameter kann zusätzlich oder alternativ ein Wert in Bezug auf die Umgebungshelligkeit sein, der beispielsweise mittels eines Lichtsensors des Mobilgeräts erfasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrzeuggeschwindigkeit ein Situationsparameter sein, beispielsweise eine von einem Beschleunigungssensor des Mobilgeräts erfasste aktuelle Fahrgeschwindigkeit in km/h. Der Müdigkeitsparameter, der ermittelt wird, repräsentiert beispielsweise einen bestimmten Müdigkeits- oder Schläfrigkeitsgrad des Fahrers. Der Müdigkeitsparameter wird unter Verwendung der vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift und dem zumindest einen Situationsparameter des Kontextsignals ermittelt. Unter der vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift kann beispielsweise ein Algorithmus zur Gewichtung von Situationsparametern verstanden werden, oder es kann sich bei der vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift beispielsweise auch um einen Algorithmus handeln, der einen Situationsparameter mit einer Referenzgröße vergleicht. Bei der Ausgabeeinrichtung des Mobilgeräts kann es sich beispielsweise um eine Anzeigeeinrichtung mit Bildschirm handeln.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Müdigkeitssignal einen kontinuierlichen Müdigkeitsindex repräsentieren. Unter einem kontinuierlichen Müdigkeitsindex kann beispielsweise ein stufenloser Parameter verstanden werden, der eine Müdigkeit des Fahrers abbildet. Das Signal kann dann beispielsweise in Form einer visuellen Darstellung auf dem Bildschirm des Mobilgeräts angezeigt werden. Beispielsweise kann der kontinuierliche Müdigkeitsindex des Müdigkeitssignals in Form einer farbig markierten Skala ausgegeben werden. Der in Form des Müdigkeitsparameters bereitgestellte Wert, beispielsweise in Form des Müdigkeitsgrads, kann dann vom Fahrer vorteilhafterweise zu jedem beliebigen Zeitpunkt kontrolliert werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Verfahren nicht nur zum Ausgeben des Müdigkeitssignals in Form eines Warnsignals verwendet werden soll. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, dem Fahrer oder einem anderen Empfänger des Müdigkeitssignals kontinuierlich den aktuellen Müdigkeitsgrad des Fahrers anzuzeigen, was beispielsweise im Hinblick auf eine Routenplanung oder eine Pausenplanung einer Fahrtroute vorteilhaft sein kann.
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Ferner kann im Schritt des Ausgebens das Müdigkeitssignal gemäß einer Ausführungsform zusätzlich ein Signal zum Ausgeben einer visuellen und/oder akustischen Pausenempfehlung umfassen. Beispielsweise kann mithilfe des Verfahrens eine aktuelle Pausenempfehlung in Form einer Meldung auf dem Bildschirm des Mobilgeräts ausgegeben werden. Gleichzeitig kann eine Sprachausgabe des Mobilgeräts die Pausenempfehlung auch in gesprochener Form ausgeben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer Möglichkeit zur direkten und für den Fahrer schnell wahrnehmbaren Warnung oder Meldung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein zusätzlicher Schritt des Einlesens eines Beschleunigungssignals erfolgen. Das Beschleunigungssignal repräsentiert einen Beschleunigungsparameter des Fahrzeugs. Im Schritt des Ermittelns kann der Müdigkeitsparameter dann zusätzlich unter Verwendung des Beschleunigungsparameters ermittelt werden. Der Beschleunigungsparameter kann beispielsweise unter Verwendung eines Beschleunigungssensors des Mobilgeräts bereitgestellt werden. Im Schritt des Ermittelns kann der Beschleunigungsparameter unter Verwendung der vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift zur Analyse des Bedien- und Fahrverhaltens, beispielsweise des Lenkverhaltens des Fahrers, verwendet werden. Beispielsweise kann als vorbestimmte Verarbeitungsvorschrift dafür ein Algorithmus zum Erkennen eines Deadband-Events eingesetzt werden. So ist es vorteilhafterweise möglich, das Fahrverhalten des Fahrers ohne Verwendung von Fahrzeugsensoren für das Erkennen der Müdigkeit des Fahrers zu berücksichtigen.
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Im Schritt des Einlesens kann das Kontextsignal gemäß einer Ausführungsform zusätzlich einen eine Startmüdigkeit repräsentierenden Startmüdigkeitsparameter umfassen. Im Schritt des Ermittelns kann der Müdigkeitsparameter zusätzlich unter Verwendung des Startmüdigkeitsparameters ermittelt werden. Der Startmüdigkeitsparameter kann beispielsweise vom Fahrer oder einer anderen Person über eine Betätigungseinrichtung des Mobilgeräts manuell eingegeben werden. Der Startmüdigkeitsparameter kann beispielsweise in der Form eines einer bestimmten Auswahl zugeordneten Wertes eingegeben werden. Beispielsweise kann über die Anzeigeeinrichtung des Mobilgeräts eine Auswahl des gefühlten Müdigkeitsgrads (beispielsweise hellwach, wach, neutral, müde) angezeigt werden, wobei jedem der angezeigten Müdigkeitsgrade ein bestimmter Wert zugeordnet ist, der die Müdigkeit repräsentiert. Somit ist es vorteilhafterweise möglich, zusätzlich zum Erfassen der aktuellen Situation die Ausgangssituation in das Verfahren zum Erkennen der Müdigkeit einzubeziehen, wodurch eine präzisere Müdigkeitserkennung ausgeführt werden kann.
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Es ist zudem von Vorteil, wenn im Schritt des Einlesens das Kontextsignal zusätzlich einen Innenraumparameter umfasst. Der Innenraumparameter kann eine über eine Spracherkennungsanwendung des Mobilgeräts erfasste Innenraumsituation repräsentieren. Im Schritt des Ermittelns kann der Müdigkeitsparameter zusätzlich unter Verwendung des Innenraumparameters ermittelt werden. Beispielsweise kann der Müdigkeitsgrad des Fahrers langsamer ansteigen, wenn im Innenraum des Fahrzeugs viel geredet wird. Beispielsweise kann über ein Mikrofon des Mobilgeräts in Verbindung mit einer Spracherkennungsanwendung des Mobilgeräts ermittelt werden, ob und in welchem Umfang Gespräche im Innenraum des Fahrzeugs stattfinden. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, als zusätzlichen Faktor für die Müdigkeitsentwicklung eine möglich Aktivität im Innenraum des Fahrzeugs zu berücksichtigen, wodurch der Müdigkeitserkennung noch präziser und dadurch zuverlässiger erfolgen kann.
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Zudem kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Einlesens eines Sensorsignals aufweisen, das einen Physioparameter des Fahrers, insbesondere in Bezug auf die Herzfrequenz und/oder die Hautleitfähigkeit und/oder die Körpertemperatur des Fahrers repräsentiert. Im Schritt des Ermittelns kann der Müdigkeitsparameter zusätzlich unter Verwendung des Physioparameters ermittelt werden. Der Physioparameter kann beispielsweise über eine Schnittstelle des Mobilgeräts zu einer mobilen Datenerfassungseinrichtung, beispielsweise in Form eines sogenannten Fitness-Armbands oder health armbands oder in Form einer sogenannten Smartwatch, eingelesen werden. Zusätzlich können beispielsweise auch Daten zum Schlafverhalten des Fahrers eingelesen werden vorteilhafterweise ist es somit möglich, auch die körperliche Verfassung des Fahrers bei der Müdigkeitserkennung zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine noch präzisere Erkennung der aktuellen Müdigkeit des Fahrers erreicht werden.
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Die hier vorgestellten Ausführungsformen des Verfahrens können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in 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.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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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.
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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.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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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.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, die Müdigkeit des Fahrers aus dem Situationskontext zu erkennen. Die Vorrichtung 100 umfasst dazu eine Einleseeinrichtung 105 und eine Ermittlungseinrichtung 110. Die Einleseeinrichtung 105 ist dazu ausgebildet, ein Kontextsignal 115 in das Mobilgerät einzulesen. Das Kontextsignal 115 umfasst zumindest einen Situationsparameter 120a in Bezug auf die Uhrzeit und/oder einen Situationsparameter 120b in Bezug auf die Umgebungshelligkeit und/oder einen Situationsparameter 120c in Bezug auf die Fahrdynamik. Die Ermittlungseinrichtung 110 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung des Kontextsignals 115 und einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift einen Müdigkeitsparameter 125 des Fahrers des Fahrzeugs in dem Mobilgerät zu ermitteln. Der ermittelte Müdigkeitsparameter 125 repräsentiert hier die Analyse des Situationskontextes in der Form eines Situationsindex. Die Ermittlungseinrichtung 110 stellt den ermittelten Müdigkeitsparameter 125 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel an eine Ausgabeeinrichtung 130 des Mobilgeräts bereit. Die Vorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, die Ausgabeeinrichtung 130 zum Ausgeben eines Müdigkeitssignals 135 unter Verwendung des Müdigkeitsparameters 125 anzusteuern. Die Ausgabe des Müdigkeitssignals 135 kann gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Fahrerwechselsignals 155 erfolgen. Das Fahrerwechselsignal 155 kann dabei als Parameter beispielsweise die Uhrzeit des letzten Fahrerwechsels umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgabe des Müdigkeitssignals 135 eine Anzeige einer Aktivierungsschwelle 160, die beispielsweise einen bestimmten Grenzwert in Bezug auf die Müdigkeit in Form des ermittelten Müdigkeitsparameters 125 repräsentiert, zum Ausgeben des Müdigkeitssignals 135 umfassen.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Kontextsignal 115 den Situationsparameter 120a in Bezug auf die Uhrzeit und den Situationsparameter 120b in Bezug auf die Umgebungshelligkeit und den Situationsparameter 120c in Bezug auf die Fahrdynamik. Die Situationsparameter 120 werden dabei jeweils in Form eines elektrischen Signals von einer Einrichtung des Mobilgeräts bereitgestellt. Der Situationsparameter 120a in Bezug auf die Uhrzeit wird in Form eines Uhrzeitsignals 140 über eine Uhrzeitbereitstellungseinrichtung, auch Timer genannt, bereitgestellt. Der Situationsparameter 120a repräsentiert in diesem Ausführungsbeispiel nicht nur die Uhrzeit, sondern den „Circadian“, die Uhrzeit im Hinblick auf die Chronobiologie, auf den zirkadianen Rhythmus. Der Situationsparameter 120b in Bezug auf die Umgebungshelligkeit wird mittels eines Lichtsensors des Mobilgeräts in Form eines Lichtverhältnisse-Signals 145 bereitgestellt. Der Situationsparameter 120b repräsentiert entsprechend die erfassten Lichtverhältnisse. Der Situationsparameter 120c in Bezug auf die Fahrdynamik wird in Form eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 mittels eines Beschleunigungssensors des Mobilgeräts bereitgestellt. Der Situationsparameter 120c repräsentiert dabei die Monotonie, also einen Monotonie-Faktor in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs.
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Mit dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorteilhafterweise möglich, das Verfahren zum Erkennen der Müdigkeit des Fahrers unabhängig von einem Fahrzeugsteuergerät zu nutzen, da von Sensoren erfasste Informationen nicht über Fahrzeug-Sensoreinrichtungen, sondern über Sensoren des Mobilgeräts, wie dem Lichtsensor und dem Beschleunigungssensor des Mobilgeräts, beispielsweise in Form des Lichtverhältnisse-Signals 145 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 bereitgestellt werden und eingelesen werden können. Ein Ausführungsbeispiel kann so auch außerhalb des Fahrzeugverbunds integriert werden, und damit unabhängig von der Fahrzeugausstattung und ohne einen hohen Adaptionsaufwand (Kalibrierung) an jede Fahrzeugplattform genutzt werden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann rein durch den Situationskontext in Form des Kontextsignals 115 die Müdigkeit des Fahrers erkannt werden, und es kann das Müdigkeitssignal 135, beispielsweise in Form einer Pausen Empfehlung ausgegeben werden. Als Eingang in den Situationskontext kann die Fahrzeuggeschwindigkeit aus den GPS, Lichtsensor und die Tagesuhrzeit des Mobilgeräts genutzt werden, in Form der genannten Situationsparameter 120c, 120b, und 120a. Die Pausen-Empfehlung in Form des Müdigkeitssignals 135 kann visuell und akustisch erfolgen. Der Start der Fahrt, und damit der Start des Vorgangs der Müdigkeitserkennung kann manuell durch ein User-Interface am Bildschirm des Mobilgeräts erfolgen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Müdigkeitssignal 135 auch einen kontinuierlichen Müdigkeitsindex repräsentieren. Das Mobilgerät kann beispielsweise das Müdigkeitssignal unter Verwendung der Ausgabeeinrichtung 130 als visuelle Darstellung einer Müdigkeitsskala ausgeben. Zusätzlich oder alternativ kann das Müdigkeitssignal 135 ein elektrisches Signal zum Ausgeben einer visuellen und/oder akustischen Pausenempfehlung umfassen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 umfasst hier zusätzlich zu den in 1 beschriebenen Einrichtungen zum Erkennen der Müdigkeit aus dem Situationskontext heraus eine Lenkverhalten-Einrichtung 205. Der in 1 beschriebene Teil der Vorrichtung ist in dieser Figur die Situationskontext-Einrichtung 210. Wie in 1 beschrieben wird in der Situationskontext-Einrichtung 210 das Kontextsignal 115 eingelesen, das den Situationsparameter 120a in Bezug auf die Uhrzeit oder den „Circadian“ umfasst, wobei der Situationsparameter 120a in Form eines Uhrzeitsignals 140 über den Timer bereitgestellt wird. Der Situationsparameter 120b in Bezug auf die Umgebungshelligkeit wird mittels des Lichtsensors des Mobilgeräts in Form des Lichtverhältnisse-Signals 145 bereitgestellt, und der Situationsparameter 120c in Bezug auf die Fahrdynamik oder Monotonie wird in Form des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 mittels des Beschleunigungssensors des Mobilgeräts bereitgestellt. Die Ermittlungseinrichtung 110 gewichtet die Situationsparameter 120 a bis 120c und stellt den einen Situationsindex des Situationskontextes repräsentierenden ermittelten Müdigkeitsparameter 125 bereit.
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Die Lenkverhalten-Einrichtung 205 liest gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 150 sowie ein Beschleunigungssignal 215 ein. Das Beschleunigungssignal 215 repräsentiert einen Beschleunigungsparameter des Fahrzeugs. Die Lenkverhalten-Einrichtung 205 umfasst eine Klassifizierungseinrichtung 220, die dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Beschleunigungssignals 215 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 Deadband-Events (engl. = Totband-Ergeignisse) zu klassifizieren. Unter Verwendung von Assistenzfunktionen 225 wird dann das klassifizierte Beschleunigungssignal 215' an die Gewichtungseinrichtung 230 bereitgestellt. Der Müdigkeitsparameter 125' wird dann zusätzlich unter Verwendung des Beschleunigungsparameters ermittelt. Der so ermittelte Müdigkeitsparameter 125' repräsentiert einen Lenkverhaltensindex. Die hier gezeigte Vorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, die Ausgabeeinrichtung 130 zum Ausgeben eines Müdigkeitssignals 135 unter Verwendung des Müdigkeitsparameters 125 und des Müdigkeitsparameters 125' anzusteuern. Die Ausgabe des Müdigkeitssignals 135 kann auch hier unter Verwendung eines elektrischen Signals zum Fahrerwechsel 155 erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgabe des Müdigkeitssignals 135 die Anzeige der Aktivierungsschwelle 160 zum Ausgeben des Müdigkeitssignals 135 umfassen.
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Der Lenkverhalten-Index kann vereinfacht durch die Verwendung des Beschleunigungssignals 215' vom Mobilgerät berechnet werden. Dabei kann eine automatische Adaption des spezifischen Lenkverhaltens vom Fahrer und Fahrzeug durch die Klassifizierung der Klassifizierungseinrichtung 220 erfolgen, wodurch die entsprechenden Parameter für die beste Performance gewählt werden. Die Adaption kann auch durch eine manuelle Eingabe am Bildschirm erfolgen, z.B. durch ein User Interface mit den drei Optionen: sensitiv, normal, robust.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wie in 1 gezeigt erfolgt auch hier die Müdigkeitserkennung aus dem Situationskontext. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Kontextsignal 115 zusätzlich einen Innenraumparameter. Der Innenraumparameter repräsentiert eine über eine Spracherkennungsanwendung des Mobilgeräts erfasste Innenraumsituation und wird über ein Spracherkennungssignal 305 eingelesen. Das Kontextsignal 115 umfasst dann die Situationsparameter 120 und den Innenraumparameter des Spracherkennungssignals 305. Wie in 1 beschrieben repräsentiert der Situationsparameter 120a die Uhrzeit oder den „Circadian“, und wird in Form des Uhrzeitsignals 140 über den Timer bereitgestellt. Der Situationsparameter 120b repräsentiert die Umgebungshelligkeit und wird mittels des Lichtsensors des Mobilgeräts in Form des Lichtverhältnisse-Signals 145 bereitgestellt. Der Situationsparameter 120c repräsentiert die Fahrdynamik oder Monotonie und wird in Form des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 mittels des Beschleunigungssensors des Mobilgeräts bereitgestellt. Die Ermittlungseinrichtung 110 ermittelt den Müdigkeitsparameter 125 unter Verwendung des Kontextsignals 115' und zusätzlich unter Verwendung des Innenraumparameters, gewichtet die Situationsparameter 120 a bis 120c und den Innenraumparameter, und stellt den einen Situationsindex des Situationskontextes repräsentierenden ermittelten Müdigkeitsparameter 125 bereit. Der so ermittelte Müdigkeitsparameter 125 kann dann unter Verwendung der Ausgabeeinrichtung 130 des Mobilgeräts in Form des Müdigkeitssignals 135 ausgegeben werden. Auch hier kann die Ausgabe des Müdigkeitssignals 135 unter Verwendung des Fahrerwechselsignals 155 und/oder der Anzeige der Aktivierungsschwelle 160 erfolgen.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann also die Spracherkennung des Mobilgerätes genutzt werden, um die Situation im Fahrzeuginnenraum zu erkennen und die erkannte Situation im Situationskontext zur Ermittlung des Situationsindexes unter Verwendung des Spracherkennungssignals 305 zu berücksichtigen. Der Müdigkeitsindex, der in Form des Müdigkeitsparameters 125 ermittelt wird, kann beispielsweise langsamer ansteigen, wenn im Innenraum viel geredet wird.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein Erkennen der Müdigkeit aus dem Situationskontext unter Berücksichtigung der Startmüdigkeit des Fahrers. Dazu wird ein Startmüdigkeitssignal 405 eingelesen, das einen die Startmüdigkeit repräsentierenden Startmüdigkeitsparameter umfasst. Beispielsweise kann der Fahrer dazu am Anfang der Fahrt seine Startmüdigkeit durch ein entsprechendes User Interface am Bildschirm eingeben (z. B: hellwach, neutral, müde). Dadurch kann entsprechend die Startmüdigkeit angepasst werden. Die Startmüdigkeit kann auch durch im Mobilgerät hinterlegte Informationen oder über eine Schnittstelle beispielsweise zu einem Health-Armband eingelesen werden.
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Das Kontextsignal 115 umfasst gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dann die Situationsparameter 120 und den Startmüdigkeitsparameter des Startmüdigkeitssignals 405. Wie in 1 beschrieben repräsentiert der Situationsparameter 120a die Uhrzeit oder den „Circadian“, und wird in Form des Uhrzeitsignals 140 über den Timer bereitgestellt. Der Situationsparameter 120b repräsentiert die Umgebungshelligkeit und wird mittels des Lichtsensors des Mobilgeräts in Form des Lichtverhältnisse-Signals 145 bereitgestellt. Der Situationsparameter 120c repräsentiert die Fahrdynamik oder Monotonie und wird in Form des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 mittels des Beschleunigungssensors des Mobilgeräts bereitgestellt. Die Ermittlungseinrichtung 110 ermittelt den Müdigkeitsparameter 125 hier unter Verwendung des Kontextsignals 115' und zusätzlich unter Verwendung des Startmüdigkeitsparameters, gewichtet die Situationsparameter 120 a bis 120c und den Startmüdigkeitsparameter, und stellt den einen Situationsindex des Situationskontextes repräsentierenden ermittelten Müdigkeitsparameter 125 bereit. Der so ermittelte Müdigkeitsparameter125 kann dann unter Verwendung der Ausgabeeinrichtung 130 des Mobilgeräts in Form des Müdigkeitssignals 135 ausgegeben werden, beispielsweise unter Verwendung des Fahrerwechselsignals 155 und/oder der Anzeige der Aktivierungsschwelle 160.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 umfasst die Situationskontext-Einrichtung 210 und eine Physiokontext-Einrichtung 505. Wie in vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wird in der Situationskontext-Einrichtung 210 das Kontextsignal 115 eingelesen, das den mittels des Uhrzeitsignals 140 über den Timer bereitgestellten Situationsparameter 120a, den in Form des Lichtverhältnisse-Signals 145 mittels des Lichtsensors des Mobilgeräts bereitgestellten Situationsparameter 120b und den mittels des Beschleunigungssensors des Mobilgeräts in Form des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals 150 bereitgestellten Situationsparameter 120c zur Fahrdynamik oder Monotonie umfasst. Die Ermittlungseinrichtung 110 gewichtet die Situationsparameter 120 a bis 120c und stellt den einen Situationsindex des Situationskontextes repräsentierenden ermittelten Müdigkeitsparameter 125 bereit. Die Physiokontext-Einrichtung 505 ist dazu ausgebildet, ein Sensorsignal 510 einzulesen. Das Sensorsignal 510 repräsentiert einen Physioparameter des Fahrers, insbesondere in Bezug auf die Herzfrequenz und/oder die Hautleitfähigkeit und/oder die Körpertemperatur des Fahrers. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Sensorsignal 510 einen mittels eines Herzrate-Signals 515 bereitgestellten Herzfrequenzparameter und einen mittels des Hautleitfähigkeits-Signals 520 bereitgestellten Hautleitfähigkeitsparameter. Das Sensorsignal 510 wird von der „Humun Model“-Einleseeinrichtung 525 eingelesen, beispielsweise über eine Schnittstelle des Mobilgeräts zu einem Health-Armband. Die Physioparameter-Ermittlungseinrichtung 530 ermittelt den Müdigkeitsparameter 125' zusätzlich unter Verwendung des Physioparameters des Sensorsignals 510'. Der so ermittelte Müdigkeitsparameter 125 und/oder 125' mit dem Physioparameter kann dann unter Verwendung der Ausgabeeinrichtung 130 des Mobilgeräts in Form des Müdigkeitssignals 135 ausgegeben werden, beispielsweise unter Verwendung des Fahrerwechselsignals 155 und/oder der Anzeige der Aktivierungsschwelle 160.
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Die Müdigkeitsberechnung kann gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhaft erweitert werden durch einen Anteil aus den Physiologischen Werten in Form des Physioparameters des Sensorsignals 510'. Dazu können Health-Armbänder genutzt werden, die eine Schnittstelle zum Mobilgerät besitzen. Somit ist es möglich, auch physiologische Parameter des Fahrers in das Erkennen der Müdigkeit miteinzubeziehen, was eine genauere Müdigkeitsprognose ermöglicht.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Erkennen einer Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs in einem Mobilgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 600 weist zumindest einen Schritt 601 des Einlesens eines Kontextsignals, einen Schritt 603 des Ermittelns eines Müdigkeitsparameters und einen Schritt 605 des Ausgeben eines Müdigkeitssignals auf. Im Schritt 601 des Einlesens wird das Kontextsignal in das Mobilgerät eingelesen. Das Kontextsignal umfasst zumindest einen Situationsparameter in Bezug auf die Uhrzeit und/oder einen Situationsparameter in Bezug auf die Umgebungshelligkeit und/oder einen Situationsparameter in Bezug auf die Fahrdynamik. Im Schritt 603 des Ermittelns wird der Müdigkeitsparameters des Fahrers des Fahrzeugs in dem Mobilgerät unter Verwendung des Kontextsignals und einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift ermittelt. Im Schritt 605 des Ausgebens wird das Müdigkeitssignals unter Verwendung des Müdigkeitsparameters mittels einer Ausgabeeinrichtung des Mobilgeräts ausgegeben.
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Das Verfahren 600 kann einen zusätzlichen Schritt 607 des Einlesens eines Beschleunigungssignals aufweisen. Im Schritt 607 des Einlesens wird das Beschleunigungssignal, das einen Beschleunigungsparameter des Fahrzeugs repräsentiert eingelesen. Im Schritt 603 des Ermittelns wird der Müdigkeitsparameter dann zusätzlich unter Verwendung des Beschleunigungsparameters ermittelt wird.
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Zudem kann das Verfahren einen Schritt 609 des Einlesens eines Sensorsignals aufweisen. Im Schritt 609 des Einlesens wird das Sensorsignal eingelesen, das einen Physioparameter des Fahrers, insbesondere in Bezug auf die Herzfrequenz und/oder die Hautleitfähigkeit und/oder die Körpertemperatur des Fahrers repräsentiert. Im Schritt 603 des Ermittelns wird der Müdigkeitsparameter dann zusätzlich unter Verwendung des Physioparameters ermittelt.
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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.
