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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Realisierung einer Assistenzfunktion in einem Kraftfahrzeug, bei welchem generierte Sensordaten, die auf Steuereingaben, insbesondere Lenkbewegungen, eines Fahrers basieren, ausgewertet werden, wobei basierend auf den generierten Sensordaten ein aktuelles Verhaltensmuster ermittelt wird, welches charakteristisch ist für den aktuellen Zustand des Fahrers. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug.
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Ein Kraftfahrzeug der aktuellen Generation weist üblicherweise Assistenzfunktionen auf, die dazu dienen, einen Fahrer bei der Fahrzeugführung zu unterstützen. Bekannt ist dabei auch eine Assistenzfunktion, durch welche Müdigkeitserscheinungen beim Fahrer erkannt werden und durch welche der Fahrer auf entsprechende Müdigkeitserscheinungen hingewiesen wird. Eine mögliche Umsetzung einer solchen Müdigkeitserkennung in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise in der
DE 10 2012 018 949 A1 beschrieben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit denen eine verbesserte Assistenzfunktion realisierbar oder realisiert ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Die im Hinblick auf das Verfahren angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die Vorrichtungen, also das Computerprogrammprodukt einerseits und das Kraftfahrzeug andererseits, übertragbar und umgekehrt. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Umsetzung oder Realisierung einer Assistenzfunktion in einem Kraftfahrzeug und dementsprechend ist das Verfahren hierfür ausgebildet. Dabei werden bei Ausführung des Verfahrens generierte Sensordaten, die auf Steuereingaben, insbesondere Lenkbewegungen, eines Fahrers basieren, ausgewertet und basierend auf den generierten Sensordaten wird ein aktuelles Verhaltensmuster ermittelt. Das ermittelte aktuelle Verhaltensmuster ist hierbei charakteristisch für den aktuellen Zustand des Fahrers und wird mit zumindest zwei hinterlegten Referenzmustern, nämlich einem ersten hinterlegten Referenzmuster und einem zweiten hinterlegten Referenzmuster, abgeglichen. Weiter ist jedem hinterlegten Referenzmuster ein vordefinierter Zustandstyp zugeordnet, für den das jeweilige Referenzmuster charakteristisch ist. Wird dann im Zuge des Verfahrens beim Abgleichen des aktuellen Verhaltensmusters mit den hinterlegten Referenzmustern eine Übereinstimmung des aktuellen Verhaltensmusters mit einem der hinterlegten Referenzmuster ermittelt, so wird erkannt oder ermittelt, dass der aktuelle Zustand des Fahrers dem zum übereinstimmenden Referenzmuster zugehörigen vordefinierten Zustandstyp entspricht.
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Mit dem hier vorgestellten Verfahren wird somit nicht nur die Erkennung eines vordefinierten Zustandes des Fahrers, also beispielsweise eine Müdigkeitserkennung, ermöglicht, sondern eine differenzierte Erkennung verschiedener Zustandstypen und somit eine Differenzierung zwischen verschiedenen Typen von Zuständen eines Fahrers. Der Begriff vordefinierter Zustandstyp steht dabei bevorzugt für einen bestimmten Typ oder eine bestimmte Art von physiologischen und/oder psychologischen Zustand und dementsprechend bilden zwei vordefinierte Zustandstypen auch zwei unterschiedliche Typen oder zwei unterschiedliche Arten von physiologischen und/oder psychologischen Zuständen ab und nicht nur zwei unterschiedliche Stärken oder Ausprägungen ein und desselben Typs oder ein und derselben Art von physiologischen und/oder psychologischen Zustand.
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Für jeden Zustandstyp, der mittels des Verfahrens und somit durch die Realisierung der Assistenzfunktion ermittelt oder erkannt werden soll, wird dann bevorzugt ein Referenzmuster festgelegt und hinterlegt, mit dem das ermittelte aktuelle Verhaltensmuster abgeglichen werden kann. Je nach Ausgestaltung der Assistenzfunktion und je nach Ausgestaltung des Verfahrens variieren dabei die Anzahl und/oder die Auswahl an vordefinierten Zustandstypen und dementsprechend an hinterlegten Referenzm ustern.
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Typischerweise repräsentiert jedoch zumindest ein vordefinierter Zustandstyp, also beispielsweise ein erster vordefinierter Zustandstyp, Müdigkeit. Zweckdienlich sind zudem vordefinierte Zustandstypen wie beispielsweise Nervosität, ein gesundheitliches Problem, also zum Beispiel ein Schwächeanfall, Alkoholeinfluss oder Drogeneinfluss. Je nach Anwendungsszenario werden dann zumindest zwei vordefinierte Zustandstypen aus dieser Auswahl ausgewählt, also für das Verfahren und somit für die Assistenzfunktion ausgewählt, und für jeden ausgewählten vordefinierten Zustandstyp wird dann dementsprechend ein charakteristisches Referenzmuster hinterlegt.
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Von Vorteil ist weiter eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der nicht nur verschiedene Zustandstypen beim Fahrer erkannt oder ermittelt werden sondern bei der zudem auch unterschiedliche Aktionen ausgeführt werden, die an die verschiedenen vordefinierten Zustandstypen angepasst sind. Bei einer solchen Verfahrensvariante ist dann bevorzugt dem ersten hinterlegten Referenzmuster eine erste Aktion und dem zweiten Referenzmuster eine zweite Aktion zugeordnet, wobei sich die erste Aktion und die zweite Aktion voneinander unterscheiden. Sind darüber hinaus weitere Referenzmuster hinterlegt so ist bevorzugt mit jedem weiteren Referenzmuster eine weitere, von den übrigen Aktionen unterscheidbare Aktion verknüpft. Unabhängig von der Anzahl der hinterlegten Referenzmuster wird dann die erste Aktion automatisch ausgeführt, wenn eine Übereinstimmung des aktuellen Verhaltensmusters mit dem ersten hinterlegten Referenzmuster ermittelt wird, und die zweite Aktion wird automatisch ausgeführt, wenn eine Übereinstimmung des aktuellen Verhaltensmusters mit dem zweiten hinterlegten Referenzmuster ermittelt wird.
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Als zweckdienliche Aktionen werden dabei beispielsweise akustische und/oder optische Warnmeldung angesehen. D. h., dass im Falle einer Variante des Verfahrens unterschiedliche akustische und/oder optische Warnmeldungen oder Hinweise an den Fahrer ausgegeben werden, je nachdem ob die erste oder die zweite Aktion ausgeführt wird. Dabei werden zum Beispiel unterschiedliche Piktogramme angezeigt und/oder unterschiedliche Textnachrichten ausgegeben, beispielsweise an einem Bildschirm und/oder unterschiedliche Signale und/oder Sprachnachrichten über einen Lautsprecher.
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Einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend wird im Zuge der Ausführung der zweiten Aktion alternativ oder zusätzlich zur Ausgabe einer akustischen und/oder optische Warnmeldung eine automatische oder autonome Fahrzeugsteuerung aktiviert, durch die das Kraftfahrzeug beispielsweise vollautomatisch zum Stillstand gebracht wird. Ein entsprechender automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung ist dabei insbesondere dann von Vorteil, wenn beim Fahrer ein vordefinierter Zustandstyp erkannt wird, der ein gesundheitliches Problem repräsentiert, welches ohne Vorwarnung auftritt und die Fähigkeiten des Fahrers zur Fahrzeugführung abrupt einschränkt.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn wiederum alternativ oder zusätzlich im Zuge der Ausführung der zweiten Aktion eine Nachricht an einen Hilfsdienst übermittelt wird, wenn also im Zuge der Ausführung der zweiten Aktion beispielsweise automatisch ein Notarzt mittels einer Kommunikationseinrichtung verständigt wird.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Assistenzfunktion als eine Art lernfähige Assistenzfunktion ausgebildet oder realisiert ist, da hierdurch zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit reduziert werden kann, dass das Verhalten des Fahrers fehlinterpretiert wird und ein vordefinierter Zustandstyp ermittelt wird, der nicht mit dem tatsächlichen Zustand des Fahrers oder dem tatsächlichen Zustandstyp übereinstimmt.
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Bevorzugt werden daher die generierten Sensordaten, beispielsweise nach Aktivierung eines Fahrerprofils, zudem dahingehend ausgewertet, dass basierend auf den generierten Sensordaten ein typisches Verhaltensmuster ermittelt wird, welches charakteristisch ist für den aktuellen Fahrer. Basierend auf dem typischen Verhaltensmuster werden dann weiter bevorzugt fahrerspezifische Parameterwerte ermittelt, wobei die fahrerspezifischen Parameterwerte vorzugsweise in einem Fahrerprofil, also insbesondere den zuvor genannten Fahrerprofil, abgespeichert werden. Die fahrerspezifischen Parameterwerte werden dann, insbesondere nach Aktivierung des Fahrerprofils, zudem bevorzugt genutzt zur Anpassung der Kriterien, die erfüllt sein müssen, damit die Übereinstimmung des aktuellen Verhaltensmusters mit einem der hinterlegten Referenzmuster ermittelt wird.
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Zusätzlich zu den generierten Sensordaten, die auf Steuereingaben des Fahrers basieren, die also zum Beispiel die vom Fahrer erzwungenen Bewegungen eines Lenkrades und/oder eines oder mehrerer Pedale wiedergeben, werden gemäß einer Verfahrensvariante weitere Informationen oder Sensordaten ausgewertet, die eine Art Kontext für die generierten Sensordaten, die auf Steuereingaben basieren, wiedergeben. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Daten wie die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, um GPS-Daten und/oder um Daten einer Umfeldkamera des Kraftfahrzeuges.
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Auf eine Nutzung von Sensordaten von optischen, auf den Fahrer gerichteten Sensoren wird dagegen bevorzugt verzichtet. Zudem wird bevorzugt auf eine Nutzung von Sensordaten verzichtet die mittels Sensoren in einem Sitz für den Fahrer positioniert sind.
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Einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend werden für die Ermittelung des aktuellen Verhaltensmusters und/oder für die Ermittelung des typischen Verhaltensmusters lediglich Sensordaten ausgewertet, die die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges wiedergeben und die die Bewegungen des Lenkrades durch den Fahrer wiedergeben. In diesem Fall bilden dann die verschiedenen Muster, also das aktuelle Verhaltensmuster, die hinterlegten Referenzmuster, sowie das typische Verhaltensmuster, vorzugsweise verschiedene geschwindigkeitsabhängige zeitliche Verläufe der Drehgeschwindigkeit des Lenkrades ab.
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Das zuvor beschriebene Verfahren ist für eine Ausführung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Umgekehrt ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug zur Ausführung des entsprechenden Verfahrens in zumindest einem Betriebsmodus eingerichtet. Es weist eine Sensoreinheit zur Generierung von Sensordaten basierend auf Steuereingaben eines Fahrers sowie eine Steuer- und Auswerteeinheit auf und zumindest in dem zumindest einem Betriebsmodus werden dann entsprechende Sensordaten mittels der Sensoreinheit generiert, die daraufhin in der Steuer- und Auswerteeinheit zur Verfügung stehen. Mittels der Steuer- und Auswerteeinheit erfolgt dann bevorzugt die Ausführung der einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens, wobei hierfür weiter bevorzugt ein ausführbares Programm in der Steuer-und Auswerteeinheit hinterlegt oder installiert ist, welches nach einem Start das Verfahren automatisch ausführt.
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Ein entsprechendes Programm lässt sich auch nachträglich mittels eines erfindungsgemäßen Koppelprogrammprodukts installieren oder hinterlegen, sofern in einem Kraftfahrzeug bereits eine geeignete Sensoreinheit sowie eine geeignete Steuer- und Auswerteeinheit vorhanden sind. Bei jenem Computerprogrammprodukt handelt es sich typischerweise um eine Datei oder einen Datenträger mit einer Datei, wobei die Datei das ausführbare Programm enthält, also insbesondere einen geeigneten Programmcode.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der schematischen Zeichnung. Dabei zeig:
- 1 schematisch ein Kraftfahrzeug eingerichtet zur Realisierung einer Assistenzfunktion.
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Ein nachfolgend exemplarisch beschriebener und in 1 schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug 2 ist eingerichtet zur Realisierung einer Assistenzfunktion, die bevorzugt von einem Fahrer aktivierbar und deaktivierbar ist, beispielsweise über einen nicht dargestellten Schalter, der zum Beispiel als Taster ausgebildet ist.
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Das Kraftfahrzeug 2 weist dabei eine Sensoreinheit 4 mit beispielsweise drei Sensoren 6 auf. Dabei erfasst zum Beispiel ein Sensor 6 durch einen Fahrer erzwungene Drehbewegungen eines nicht dargestellten Lenkrades im Kraftfahrzeug 2 und generiert Sensordaten, die diese Bewegungen widerspiegeln. Die anderen beiden Sensoren 6 der Sensoreinheit 4 erfassen in diesem Beispiel die vom Fahrer erzwungenen Pedalbewegungen eines Gaspedals einerseits und eines Bremspedals andererseits, wobei auch diese beiden Sensoren 6 Sensordaten generieren, die jeweils die Pedalbewegungen der beiden Pedale wiedergeben.
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In fast allen Fällen basieren die mittels der Sensoreinheit 4 generierten Sensordaten also auf Steuereingaben des Fahrers und diese Sensordaten werden einer Steuer- in Auswerteeinheit 8 zugeführt, sodass diese dort als generierte Sensordaten zur Verfügung stehen.
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Bei aktiver oder aktivierter Assistenzfunktion werden die generierten Sensordaten in der Steuer- und Auswerteeinheit 8 beispielsweise mithilfe eines ausführbaren Programms ausgewertet, wobei basierend auf den generierten Sensordaten ein aktuelles Verhaltensmuster ermittelt wird, welches charakteristisch ist für den aktuellen Zustand des Fahrers. Dabei wird insbesondere der zeitliche Verlauf der Drehgeschwindigkeit des Lenkrades ausgewertet und auf diesen zeitlichen Verlauf wird bevorzugt eine Mustererkennung angewendet. Mithilfe der Mustererkennung wird dann das aktuelle Verhaltensmuster ermittelt und mit zumindest zwei hinterlegten Referenzmustern, nämlich einem ersten hinterlegten Referenzmuster und einem zweiten hinterlegten Referenzmuster abgeglichen. Die beiden hinterlegten Referenzmuster sind dabei bevorzugt in einer erweiterbaren Datenbank enthalten, die mithilfe einer Speichereinheit 10 realisiert ist, welche Teil der Steuer-und Auswerteeinheit 8 ist.
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Weiter ist jedem der hinterlegten Referenzmuster ein vordefinierter Zustandstyp zugeordnet, wobei der dem ersten hinterlegten Referenzmuster zugeordnete vordefinierte Zustandstyp im Ausführungsbeispiel Müdigkeit repräsentiert und wobei der dem zweiten hinterlegten Referenzmuster zugeordnete vordefinierte Zustandstyp im Ausführungsbeispiel Alkoholeinfluss repräsentiert.
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Wird dann eine Übereinstimmung des aktuellen Verhaltensmusters mit einem der hinterlegten Referenzmuster ermittelt, so wird auch ermittelt, dass der aktuelle Zustand des Fahrers dem zum übereinstimmenden Referenzmuster zugehörigen vordefinierten Zustandstyp entspricht. Auf diese Weise wird also der physiologische und/oder psychologische Zustand des Fahrers überwacht, wobei alle in der erweiterten Datenbank hinterlegten vordefinierten Zustandstypen erkannt werden, also in diesem Fall Müdigkeit und Alkoholeinfluss.
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Das aktuelle Verhaltensmuster einerseits und die hinterlegten Referenzmuster andererseits enthalten im Ausführungsbeispiel eine Anzahl Parameterwerte, durch die bestimmte zeitliche Verläufe für die Drehgeschwindigkeit des Lenkrades und somit für Lenkbewegungen abgebildet werden. Zudem enthalten die entsprechenden Muster, also das aktuelle Verhaltensmuster einerseits und die hinterlegten Referenzmuster andererseits, bevorzugt Parameter, die die Pedalbewegungen beschreiben und weiter bevorzugt Parameter, die den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 2 beschreiben.
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Hierbei wird zum Beispiel die Erkenntnis ausgenutzt, dass eine ruckartige Lenkbewegung zwischen zwei längeren Phasen ohne Lenkbewegung typisch ist, für Müdigkeit oder sogar Steuereingaben durch den Fahrer im Falle des sogenannten Sekundenschlafs, während andauernde langsame Lenkbewegungen um eine Nulllage herum mit ständig wechselnden Vorzeichen für die Drehrichtung typisch sind, für einen Fahrer der unter Alkoholeinfluss steht. Aus diesen und weiteren Erkenntnissen lassen sich typische zeitliche Verläufe für Steuereingaben eines Fahrers definieren und vorgeben, die charakteristisch sind für einen bestimmten Zustandstyp.
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Da die Steuer-und Auswerteeinheit 8 eine Speichereinheit 10 aufweist und eingerichtet ist zur Ausbildung einer erweiterbaren Datenbank lassen sich zudem im Falle des Ausführungsbeispiels weitere vordefinierte Zustandstypen mit zugehörigen Referenzmustern nachträglich in die erweiterbare Datenbank einpflegen und in der Speichereinheit 10 abspeichern. Auf diese Weise kann man zum Beispiel ein gesundheitliches Problem wie einen epileptischen Anfall als vordefinierten Zustandstyp nachträglich einpflegen, wenn eine entsprechende Krankheit bei einem Fahrer diagnostiziert wird.
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Eine solche erweiterbare Datenbank wird gemäß einer Ausführungsvariante regelmäßig beispielsweise über eine Internetverbindung aktualisiert. Einer weiteren Ausführungsvariante entsprechend werden regelmäßig Daten aus der Datenbank üblicherweise anonymisiert an eine zentrale Stelle übermittelt. Diese Daten werden dann zum Beispiel genutzt um Referenzmuster zu erstellen oder initiale Modelle.
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Darüber hinaus ist das Kraftfahrzeug 2 bevorzugt nicht nur eingerichtet, verschiedene vordefinierte Zustandstypen beim Fahrer zu erkennen sondern auch vorgegebene Aktionen auszuführen, wenn ein vordefinierter Zustandstyp erkannt wird. Dabei werden typischerweise verschiedene Aktionen ausgeführt und bevorzugt ist für jeden vordefinierten Zustandstyp eine eigene Aktion vorgegeben, die sich von den übrigen Aktionen unterscheidet.
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Gemäß eine Ausführungsvariante sind die vorgegebenen Aktionen dabei dergestalt, dass im Falle des Erkennens des Vorliegens eines vordefinierten Zustandstyps beim Fahrer eine optische und/oder akustische Mitteilung an den Fahrer ausgegeben wird, wobei sich die optischen und/oder akustischen Mitteilungen voneinander unterscheiden. So wird zum Beispiel im Falle des Erkennens des Vorliegens von Müdigkeit beim Fahrer eine Textmitteilung an einem Bildschirm 12 angezeigt, mit der dem Fahrer empfohlen wird, eine Pause einzulegen. Alternativ oder zusätzlich wird über einen Lautsprecher 14 eine entsprechende Sprachmitteilung ausgegeben oder aber ein Warnsignal. Wird dagegen ermittelt, dass der Fahrer unter Alkoholeinfluss steht, so wird am Bildschirm 12 eine Mitteilung ausgegeben, mit der dem Fahrer empfohlen wird, ein Hotel aufzusuchen. Auch hier wird dann alternativ oder ergänzend über den Lautsprecher 14 eine entsprechende Mitteilung oder aber ein Warnsignal ausgegeben.
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In vorteilhafter Weiterbildung weist das Kraftfahrzeug 2 zudem eine Kommunikationseinrichtung 16 auf und für einen vordefinierten Zustandstyp ist eine Aktion vorgegeben, bei deren Ausführung alternativ oder zusätzlich automatisch eine Mitteilung über die Kommunikationseinrichtung 16 an einen Hilfsdienst übermittelt wird. Auf diese Weise kann dann zum Beispiel ein Notarzt verständigt werden, wenn ein gesundheitliches Problem beim Fahrer ermittelt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Sensoreinheit
- 6
- Sensor
- 8
- Steuer- und Auswerteeinheit
- 10
- Speichereinheit
- 12
- Bildschirm
- 14
- Lautsprecher
- 16
- Kommunikationseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012018949 A1 [0002]
