DE102021109329A1

DE102021109329A1 - Verfahren zum Überprüfen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021109329A1
Application number: DE102021109329.5A
Authority: DE
Inventors: David Alexander Badouin
Original assignee: Cariad SE
Current assignee: Cariad SE
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2022-10-20
Also published as: EP4323251A1; WO2022218788A1; CN116897118A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (10) sowie ein Kraftfahrzeug (10) zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Feststellen (S1) eines Überleitungssignals (38) von einem hochautomatisierten zu einem niedriger automatisierten Fahrmodus; Empfangen (S2) eines Anfragesignals (40) und Ausgeben (S3) einer durch das übermittelte Anfragesignal (40) charakterisierten Anfrage (42) im Kraftfahrzeug (10); Erfassen (S4) eines Antwortsignals (44), das eine Antwort (46) des Fahrers auf die Anfrage (42) umfasst; Bestimmen (S5) eines eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers beziffernden Fahrtüchtigkeitswerts (48) durch Auswerten des Antwortsignals (44) unter Anwendung eines vorgegebenen Bewertungskriteriums (50), wobei überprüft wird, ob das Antwortsignal (44) eine dem Anfragesignal (40) zugeordnete erwartete Antwort (52) beschreibt; Überprüft (S6), ob der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert (48) größer als ein vorgegebener Grenzfahrtüchtigkeitswert (54) ist, wobei, wenn dies der Fall ist, ein manueller Eingriff des Fahrers auf eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs (10) erlaubt wird (S7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen.
Ein Kraftfahrzeug ist oftmals für ein zumindest teilautonomes Fahren des Kraftfahrzeugs ausgelegt. Im Zusammenhang mit einem automatisierten Betreiben des Kraftfahrzeugs werden verschiedene Stufen der Automatisierung unterschieden, anhand derer verschiedene Grade der Automatisierung zwischen einer Fahrt ohne Automation bis zu einer Vollautomatisierung unterschieden werden können. Derartige Stufen sind zum Beispiel der Norm SAE J3016 zu entnehmen, die das autonome Fahren in sechs Stufen klassifiziert.
Bei einem Fahrmodus mit einer bedingten Automatisierung, wie zum Beispiel einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 3, werden zwar alle Aspekte einer dynamischen Fahraufgabe durch ein automatisiertes Fahrsystem ausgeführt, es wird jedoch erwartet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs jederzeit auf eine Anforderung zum Eingreifen reagiert und dann gegebenenfalls tatsächlich in eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs eingreifen kann. Demgegenüber ist bei einem hochautomatisierten Fahrmodus, wie beispielsweise einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 4, diese Anforderung an den Fahrer nicht gegeben, sodass das Kraftfahrzeug ohne menschliche Reaktion vollautomatisiert angesteuert werden kann.
Es ist möglich, dass das Kraftfahrzeug bei einer Fahrt im hochautomatisierten Fahrmodus ein Gebiet durchfährt, in dem beispielsweise der hochautomatisierte Fahrmodus nicht zugelassen ist, sodass eine Herabstufung zu einem nur bedingt automatisierten Fahrmodus erforderlich ist. Diese Herabstufung kann beispielsweise bei einem temporären Abbruch einer Kommunikationsverbindung des Kraftfahrzeugs zu einer fahrzeugexternen Einrichtung auftreten. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Herabstufung durch eine Ausgestaltung einer aktuellen Fahrstrecke bedingt sein, beispielsweise weil für den hochautomatisierten Fahrmodus erforderliche Voraussetzungen an eine Fahrumgebung von der aktuellen Fahrstrecke nicht mehr erfüllt werden.
Bevor die Herabstufung von dem hochautomatisierten Fahrmodus zum bedingt automatisierten oder einem noch niedriger automatisierten Fahrmodus, wie zum Beispiel einem teilautomatisierten Fahrmodus gemäß SAE Stufe 2 oder einem auf einem Fahrerassistenzsystem basierenden Fahrmodus gemäß SAE Stufe 1, erfolgt, sollte jedoch sichergestellt werden, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs aktuell tatsächlich geeignet ist, die Steuerung des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise wieder zu übernehmen. Bevor ein Eingriff des Fahrers in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs nach der Herabstufung zugelassen wird, ist es daher sinnvoll, eine Überprüfung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers durchzuführen.
In der DE 10 2019 135 180 A1 ist ein Verfahren zum Beschränken eines autonomen Fahrzeugbetriebs in Erwiderung auf eine Erkennung einer Fahrzeuginsassenbeeinträchtigung beschrieben. Ein Beeinträchtigungsgrad des Fahrzeuginsassen wird im Kraftfahrzeug beispielsweise mittels eines Atemalkoholtesters, einem Infrarotsensor oder einem Augenscanner erfasst und ausgewertet.
Die US 2017/0110022 A1 zeigt, wie ein autonom fahrendes Fahrzeug von einem autonomen Fahrmodus in einen Fahrmodus, der manuelles Eingreifen erfordert, wechseln kann. Hierfür wird eine Audioprobe eines Fahrers des Fahrzeugs erfasst und mit einer hinterlegten Audioprobe des Fahrers verglichen, um festzustellen, ob der Fahrer bereit ist, nun größere manuelle Anforderungen an eine Führung des Fahrzeugs zu übernehmen oder nicht.
Die US 2019/0056731 A1 zeigt ein Verfahren, mit dem verhindert werden kann, dass ein Fahrzeug von einem autonomen zu einem manuellen Fahrmodus wechselt, wobei physiologische Sensordaten berücksichtigt werden, um zu bewerten, ob ein Fahrer zum aktuellen Zeitpunkt fahrtüchtig ist oder nicht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer zuverlässig eine Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs überprüft werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zu einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs in einem Stillstand kommen sollte, wenn die Voraussetzungen für ein Betreiben des Kraftfahrzeugs in einem hochautomatisierten Fahrmodus nicht mehr gegeben sind. Es ist daher sinnvoll, eine Übergabe vom hochautomatisierten Fahrmodus zu einem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus ohne ein Verzögern des Kraftfahrzeugs in den Stillstand durchzuführen. Hierfür muss jedoch sichergestellt sein, dass der Fahrer tatsächlich zu einem aktuellen Zeitpunkt fahrtüchtig ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren greifen hierfür in der Regel auf im Kraftfahrzeug erfasste Sensordaten zurück und gleichen diese mit hinterlegten Daten ab, wie beispielsweise einer hinterlegten Audioprobe gemäß der Lehre von US 2017/0110022 A1 . Um eine möglichst zuverlässige und genaue Bestimmung der Fahrtüchtigkeit durchführen zu können, ist es jedoch von Vorteil, die kognitiven Fähigkeiten des Fahrers direkt zu überprüfen.
Als Fahrtüchtigkeit im Sinne der Erfindung wird die geistige, körperliche und besonders die nicht durch Medikamente, Alkohol oder andere Rauschmittel beeinträchtigte Fähigkeit einer Person verstanden, ein Kraftfahrzeug im Verkehr sicher zu führen. Die Fahrtüchtigkeit ist also eine aktuelle Eigenschaft des Fahrers und beschreibt situationsbezogen die momentane Bereitschaft und Fähigkeit des Fahrers, das Kraftfahrzeug ordnungsgemäß zu steuern. Die Fahruntüchtigkeit ist demgegenüber das Unvermögen des Fahrers, das Kraftfahrzeug zu einem aktuellen Zeitpunkt sicher zu führen. Unter Fahrtüchtigkeit wird somit nicht die allgemeine körperliche, geistige und charakterliche Eignung des Fahrers zum Führen des Kraftfahrzeugs verstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überprüfen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs eignet sich dazu, einen geistig abwesenden Fahrer zu erkennen, der beispielsweise bedingt durch einen Konsum von Medikamenten oder Rauschmitteln und/oder Übermüdung aktuell in einem Zustand ist, in dem er als nicht fahrtüchtig und somit als fahruntüchtig zu bewerten ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dafür folgende Schritte:

In einem Schritt a erfolgt ein Feststellen eines Überleitungssignals von einem zumindest hochautomatisierten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs zu einem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus. Das Überleitungssignal umfasst somit die Information, dass ein Wechsel vom zumindest hochautomatisierten Fahrmodus zum niedriger automatisierten Fahrmodus aktiviert wurde. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise aktuell in einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 4 oder höher fahren, in dem sowohl die Längsals auch die Querführung des Kraftfahrzeugs autonom erfolgt und vom Fahrer des Kraftfahrzeugs, das heißt von der Person, die auf einem Fahrersitz des Kraftfahrzeugs sitzt und prinzipiell die Möglichkeit hat, die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs manuell zu übernehmen, keinerlei Fahraufgaben während der Fahrt übernommen werden. Vom Fahrer wird also während der Fahrt nicht erwartet, dass er gegebenenfalls in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs eingreift. Während einer derartigen Fahrt kann der Fahrer beispielsweise schlafen oder einer beliebigen anderen Tätigkeit innerhalb des Kraftfahrzeugs nachgehen. Bei dem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus, wie beispielsweise einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 3, ist der Fahrer jedoch stärker in das Betreiben des Kraftfahrzeugs involviert, da von ihm erwartet wird, dass er jederzeit in eine Längs- und/oder Querführung eingreifen kann. In einem derartigen niedriger automatisierten Fahrmodus wird also erwartet, dass der Fahrer stets geistig anwesend und somit fahrtüchtig ist. Das Überleitungssignal von dem hochautomatisierten Fahrmodus zum im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus wird beispielsweise immer dann festgestellt, wenn es aufgrund eines aktuell befahrenen Streckenabschnitts zu einer Einschränkung der Verfügbarkeit des hochautomatisierten Fahrmodus kommt, beispielsweise abhängig von einer Ausgestaltung einer aktuell vom Kraftfahrzeug befahrenen Fahrstrecke.

Das Überleitungssignal wird bevorzugt zeitlich vor einem tatsächlich nötigen Fahrmoduswechsel von dem zumindest hochautomatisierten Fahrmodus zu dem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus festgestellt, sodass eine vorgegebene Zeitdauer zur Verfügung steht, während der die Fahrtüchtigkeit des Fahrers überprüft werden kann. Diese Zeitdauer beträgt beispielsweise zwei Minuten, eine Minute, 50 Sekunden, 30 Sekunden, 20 Sekunden, zehn Sekunden oder fünf Sekunden. Die Zeitdauer liegt insbesondere in einem Bereich von zwei Minuten bis fünf Sekunden.
Falls das Überleitungssignal festgestellt wurde, erfolgt in einem Schritt b ein Empfangen eines Anfragesignals sowie ein Ausgeben einer durch das übermittelte Anfragesignal charakterisierten Anfrage in Kraftfahrzeug mittels einer Ausgabeeinrichtung. Das empfangene Anfragesignal umfasst somit eine bestimmte Frage, die dem Fahrer innerhalb des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Die hierfür vorgesehene Ausgabeeinrichtung kann eine Komponente des Kraftfahrzeugs selbst und/oder ein im Kraftfahrzeug positioniertes mobiles Endgerät des Fahrers, zum Beispiel ein Smartphone, sein. Das Anfragesignal kann von einer Komponente des Kraftfahrzeugs ausgesendet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es von einer externen Einrichtung, das heißt von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung, bereitgestellt und an das Kraftfahrzeug übermittelt werden. Das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Ausgabeeinrichtung weisen hierfür eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle auf. Die Anfrage kann beispielsweise eine konkret formulierte Anfrage umfassen, beispielsweise die Frage: „Welcher Wochentag ist heute?“. Diese Anfrage, die mit dem Anfragesignal empfangen wird, wird im Kraftfahrzeug ausgegeben, was beispielsweise durch eine Audioausgabe der Anfrage erfolgen kann.
In einem nächsten Verfahrensschritt c erfolgt ein Erfassen eines Antwortsignals, das eine Antwort des Fahrers auf die ausgegebene Anfrage beschreibt. Dieses Erfassen erfolgt mittels einer Erfassungseinrichtung. Die Erfassungseinrichtung kann eine Komponente des Kraftfahrzeugs und/oder eine im Kraftfahrzeug positionierte Einrichtung sein, wie beispielsweise das mobile Endgerät des Fahrers. Das Antwortsignal kann beispielsweise als Audiosignal vorliegen, sodass der Fahrer mit einem entsprechenden Antwortsatz oder einem Antwortwort auf die zuvor ausgegebene Anfrage reagieren kann. Im Falle der exemplarisch genannten Anfrage kann der Fahrer beispielsweise einen heutigen Wochentag akustisch nennen, wobei diese Antwort als Antwortsignal mittels beispielsweise einer Mikrofoneinrichtung des Kraftfahrzeugs als Erfassungseinrichtung erfasst wird.
In einem Verfahrensschritt d wird die Fahrtüchtigkeit des Fahrers bestimmt, indem ein die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beziffernder Fahrtüchtigkeitswert bestimmt wird. Dies erfolgt durch Auswerten des erfassten Antwortsignals unter Anwendung eines vorgegebenen Bewertungskriteriums, wobei überprüft wird, ob das erfasste Antwortsignal eine dem empfangenen Anfragesignal zugeordnete erwartete Antwort beschreibt. Im Falle der exemplarisch genannten Frage existiert nämlich genau eine erwartete Antwort, die als richtige Antwort angesehen wird. In diesem Beispiel würde also vom Fahrer des Kraftfahrzeugs eine ganz konkrete Antwort auf die Anfrage erwartet werden, wobei das Antwortsignal dahingehend überprüft wird, ob die erwartete richtige Antwort tatsächlich vom Antwortsignal beschrieben wird oder nicht. Hierbei ist es mittels des Bewertungskriteriums möglich, auch aus einem beispielsweise umfangreicheren Antwortsatz die richtige Antwort heraus zu lesen, beispielsweise wenn der Fahrer auf die oben genannte Frage antwortet: „Soweit ich weiß, ist heute Montag.“. Auch aus dieser Antwort kann die richtige Antwort herausgelesen werden, da das Bewertungskriterium Vorschriften aufweist, gemäß denen das Antwortsignal des Fahrers in einen Text umgewandelt und dieser wiederum auf seine semantische Bedeutung hin untersucht wird. Hierdurch ist es möglich, dass eine beliebig formulierte Antwort des Fahrers als Antwort eingestuft wird, die der erwarteten Antwort entspricht, sofern diese Antwort des Fahrers tatsächlich die zuvor gestellte Anfrage beantwortet.
Der Fahrtüchtigkeitswert kann beispielsweise entweder den Wert null oder den Wert eins einnehmen. Bei einem Fahrtüchtigkeitswert von eins wäre dann beispielsweise die Fahrtüchtigkeit des Fahrers gegeben, das heißt, das erfasste Antwortsignal beschreibt die dem empfangenen Anfragesignal zugeordnete erwartete Antwort. Demgegenüber kann bei einem Nichtübereinstimmen des erfassten Antwortsignals mit der erwarteten Antwort der Fahrtüchtigkeitswert null bestimmt werden, der die Information umfasst, dass der Fahrer für fahruntüchtig gehalten wird.
Der Bestimmung des Fahrtüchtigkeitswerts liegt der Gedanke zugrunde, dass eine verschlafene Person oder auch eine Person, die aktuell unter dem Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln steht, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit nicht in der Lage ist, ein Antwortsignal bereitzustellen, das unter Anwendung des Bewertungskriteriums einen Fahrtüchtigkeitswert zugeordnet bekommt, der auf eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers schließen lässt. Vielmehr ist dann mit einer beispielsweise falschen Antwort auf die Anfrage zu rechnen, sodass das Antwortsignal nicht die erwartete Antwort beschreibt.
In einem Verfahrensschritt e wird nun überprüft, ob der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert größer als ein vorgegebener Grenzfahrtüchtigkeitswert ist. Der Grenzfahrtüchtigkeitswert kann bei einer Unterscheidung des Fahrtüchtigkeitswerts zwischen den Werten null und eins, beispielsweise bei eins, liegen, sodass nur dann, wenn eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers erkannt wurde, die Überprüfung im Verfahrensschritt e ein positives Ergebnis liefert.
Der Fahrtüchtigkeitswert kann alternativ einen beliebigen Wert zwischen null und eins einnehmen, sodass beispielsweise eine detaillierte Abstufung abhängig vom Bewertungskriterium und dessen Ausgestaltungen erfolgt.
Es kann beispielsweise in Verfahrensschritt d mit einer 20-prozentigen Wahrscheinlichkeit eine Fahruntüchtigkeit des Fahrers erkannt werden, sodass der Fahrtüchtigkeitswert beispielsweise bei 80 Prozent liegt. Der vorgegebene Grenzfahrtüchtigkeitswert kann dann beispielsweise bei 50 Prozent liegen, sodass bei dem beobachteten Fahrtüchtigkeitswert von 80 Prozent die Überprüfung in Verfahrensschritt e ein positives Ergebnis liefern würde. Die Reduzierung des Fahrtüchtigkeitswerts auf 80 Prozent kann beispielsweise durch ein Zögern des Fahrers bei seiner Antwort zustande kommen, da dieses Zögern beispielsweise als zumindest zu einem gewissen Grad bestehende aktuelle Fahruntüchtigkeit des Fahrers ausgelegt werden kann, falls dies als entsprechende Vorschrift des Bewertungskriteriums vorgesehen ist.
Falls der Fahrtüchtigkeitswert größer als der vorgegebene Grenzfahrtüchtigkeitswert ist, das heißt die Überprüfung im Verfahrensschritt e positiv ausgefallen ist, erfolgt in einem Verfahrensschritt f ein Erlauben eines manuellen Eingriffs des Fahrers auf eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs. Es erfolgt also bei positiver Bewertung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers der Wechsel vom zumindest hochautomatisierten Fahrmodus zum im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus. Durch das Erlauben des manuellen Eingriffs des Fahrers auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs sind also die Voraussetzungen von beispielsweise dem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 3 erfüllt, sodass der gewünschte Wechsel des Fahrmodus erfolgreich durchgeführt werden kann, ohne dass zunächst ein Verzögern des Kraftfahrzeugs in den Stillstand nötig ist. Bei einer festgestellten Fahruntüchtigkeit des Fahrers wäre jedoch beispielsweise das Verzögern des Kraftfahrzeugs in den Stillstand notwendig gewesen, wobei der manuelle Eingriff des Fahrers auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs blockiert worden wäre. Das Blockieren des manuellen Eingriffs des Fahrers kann nur temporär sein, also beispielsweise nur für eine vorgegebene Zeitdauer von zum Beispiel ein paar Minuten, eingestellt sein.
Mit dem beschriebenen Verfahren wird zuverlässig überprüft, ob der Fahrer aktuell fahrtüchtig ist und somit auf die Längs- und/oder Querführung eingreifen dürfen sollte oder ob er aktuell nicht fahrtüchtig und somit fahruntüchtig ist und ihm daher der Eingriff auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs verwehrt werden sollte. Durch das Stellen einer konkreten Frage, das heißt durch die Anfrage, und die mit der Anfrage verbundene erwartete Antwort ist es möglich, dass auf einfache und schnelle Art und Weise die aktuellen kognitiven Fähigkeiten des Fahrers überprüft werden, sodass zuverlässig erkannt werden kann, ob dieser aktuell geistig anwesend oder abwesend ist. Bevorzugt wird hierbei eine natürlich sprachliche Verbindung aufgebaut, sodass beispielsweise sowohl die Anfrage als auch das Antwortsignal des Fahrers als jeweilige Audiosignale vorliegen und sich somit eine für den Fahrer angenehme Gesprächssituation ergibt, die dennoch dazu dient, die Fahrtüchtigkeit des Fahrers zuverlässig zu überprüfen.
Zu der Erfindung gehören auch Ausgestaltungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Überleitungssignal unter Berücksichtigung einer aktuellen Fahrstrecke automatisch bereitgestellt wird. Es kann also beispielsweise mittels eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs und/oder einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs zur Erfassung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs festgestellt werden, auf welcher aktuellen Fahrstrecke das Kraftfahrzeug hochautomatisiert unterwegs ist. Hierbei kann zudem oder alternativ überprüft werden, ob für einen zukünftigen Streckenabschnitt, dem sich das Kraftfahrzeug auf der aktuellen Fahrstrecke annähert, der zumindest hochautomatisierte Fahrmodus freigegeben ist oder nicht.
Die aktuelle Fahrstrecke kann hierbei beispielsweise einer aktuellen Fahrroute des Kraftfahrzeugs entnommen werden, die zum Beispiel im Navigationssystem des Kraftfahrzeugs hinterlegt ist. Bei einem derartigen erfolgten oder bevorstehenden Wechsel der aktuellen Fahrstrecke zu einer Fahrstrecke, auf der der hochautomatisierte Fahrmodus nicht mehr aktiviert sein kann, wird das Überleitungssignal ohne Zutun des Fahrers selbständig vom Kraftfahrzeug erzeugt. Das automatische Bereitstellen kann mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Das automatische Bereitstellen des Überleitungssignals erfolgt bevorzugt um eine vorgegebene Zeitdauer vor dem tatsächlichen Befahren der Fahrstrecke, in der nur eine niedriger automatisierte Fahrt möglich ist, sodass ausreichend Zeit für die Durchführung der Verfahrensschritte b bis f verbleibt.
Alternativ oder zusätzlich dazu ist es vorgesehen, dass das Überleitungssignal mittels eines Bedienelements manuell im Kraftfahrzeug aktiviert wird. Das Bedienelement ist beispielsweise als Drehdrückschalter, Knopf, Taste und/oder Element auf einer berührungssensitiven Anzeigeoberfläche, wie beispielsweise einem Touchdisplay, im Kraftfahrzeug vorgesehen. Der Fahrer kann beispielsweise durch ein Bedienen des Bedienelements anzeigen, dass er wünscht, wieder aktiv die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs zu übernehmen, da er beispielsweise von dem aktuell hochautomatisierten Fahrmodus in einen Fahrmodus wechseln möchte, in dem er auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs Einfluss nehmen kann und/oder muss. Das Überleitungssignal kann somit durch eine entsprechende Bestätigung eines Fahrwunsches durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs mittels des Bedienelements manuell im Kraftfahrzeug aktiviert und somit bereitgestellt werden.
Es sind also verschiedene Auslöser des Verfahrens zum Überprüfen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs möglich. Insbesondere wird es dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ermöglicht, zu jedem Zeitpunkt die Überprüfung der Fahrtüchtigkeit zu initiieren, und zwar immer dann, wenn er aktiv vom aktuell hochautomatisierten Fahrmodus zum im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus wechseln möchte.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass die Anfrage nach einer einen aktuellen Zeitpunkt charakterisierenden Information fragt. Es kann also beispielsweise nach einem dem aktuellen Tag zugeordneten Wochentag gefragt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann beispielsweise eine Uhrzeit, eine Tageszeit, ein Monat, ein Datum, eine Jahreszeit und/oder ein Jahr abgefragt werden. Dieser Art von Anfrage liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine geistig abwesende Person oftmals Schwierigkeiten hat, einen aktuellen Zeitpunkt zu benennen und daher bereits auf eine womöglich simpel anmutende Frage nach dem aktuellen Wochentag Schwierigkeiten zeigt, die erwartete Antwort als Antwort zu geben. Es sind also relativ einfache und ohne Fach- und Vorwissen beantwortbare Anfragen vorgesehen, die prinzipiell von einem beliebigen Fahrer jederzeit beantwortet werden können.
Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Anfrage eine persönliche Frage umfasst, für die beispielsweise die erwartete Antwort in einem Benutzerprofil des Fahrers des Kraftfahrzeugs hinterlegt ist. Welcher Fahrer aktuell im Fahrersitz des Kraftfahrzeugs sitzt, kann beispielsweise durch einen personalisierten Fahrzeugschlüssel erkannt werden und/oder mittels einer Kameraeinrichtung im Kraftfahrzeuginnenraum erfasst und identifiziert werden.
Die Anfrage kann alternativ oder zusätzlich dazu aus einem vorgegebenen Themenbereich entnommen werden. So kann beispielsweise ein fahrzeuginteressierter Fahrer eine Anfrage aus dem Themenbereich Kraftfahrzeuge gestellt bekommen, falls er beispielsweise eine Anfrage wünscht, die seinem persönlichen Interesse an Fahrzeugen entgegenkommt.
Die Anfrage kann alternativ oder zusätzlich aus einem Themenbereich zur aktuellen Fahrzeugumgebung entnommen werden. Beispielsweise kann die Anfrage auf eine aktuelle Wettersituation, auf Objekte in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder eine geographische Lokalisierung des Kraftfahrzeugs zu einem aktuellen Zeitpunkt gerichtet sein. Beispielsweise könnte eine derartige Anfrage lauten: „Auf welcher Straße fährt das Kraftfahrzeug gerade?“ oder „Wie ist das Wetter gerade?“.
Die Anfrage wird hierbei bevorzugt aus einer Vielzahl von möglichen Anfragen ausgewählt. Es können beispielsweise mehrere Anfragen zur Verfügung stehen, die nacheinander oder in einer beliebigen Reihenfolge nach Bereitstellen des Überleitungssignals empfangen und ausgegeben werden können.
Das Verfahren ist somit vielseitig, sodass unbegrenzt viele und diverse Anfragen in Form des Anfragesignals empfangen werden können.
In einer zusätzlichen Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass die Ausgabeeinrichtung eine Lautsprechereinrichtung umfasst. Ist dies der Fall, wird die Anfrage stets als Audioausgabe, das heißt als akustisch erfassbare Anfrage, im Kraftfahrzeug bereitgestellt. Der Vorteil hiervon ist, dass auch ein aktuell noch schlafender Fahrer hierdurch aufgeweckt werden kann, sodass er, wenn er schnell aufwacht und geistig anwesend ist, sofort durch das richtige Beantworten der Anfrage als fahrtüchtig eingeschätzt werden kann. Dies kann einen problemlosen sofortigen Übergang von dem hochautomatisierten Fahrmodus zum niedriger automatisierten Fahrmodus ermöglichen. Die Lautsprechereinrichtung ist hierbei bevorzugt fest im Kraftfahrzeug integriert, kann jedoch alternativ als Lautsprechereinrichtung des mobilen Endgeräts des Fahrers, beispielsweise dessen Smartphone, ausgestaltet sein. Hierdurch wird letztendlich auf besonders einfache und für den Fahrer leicht verständliche und zugängliche Art und Weise das Anfragesignal in Form der Anfrage ausgegeben.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Anfrage eine Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug umfasst. Diese Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise als Bildschirm, insbesondere als berührungssensitiver Bildschirm, im Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Die Anzeigeeinrichtung kann eine Komponente des Kraftfahrzeugs und/oder von dem im Kraftfahrzeug positionierten mobilen Endgerät umfasst sein. Insbesondere werden mittels der Anzeige zumindest eine vorgegebene statische und/oder dynamische Abbildung angezeigt. Es kann also beispielsweise ein Bild angezeigt werden, sodass die Anfrage beispielsweise lautet: „Ist auf dem angezeigten Bild ein Kraftfahrzeug dargestellt?“. Als Antwortsignal würde dann die richtige Antwort „Ja“ beziehungsweise „Nein“ erwartet werden. Bevorzugt wird die der Anfrage zugrunde liegende Frage akustisch mittels der Lautsprechereinrichtung ausgegeben und zusätzlich dazu die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung ausgegeben. Die Anfrage kann also zwei Teilanfragen aufweisen, insbesondere eine akustisch ausgegebene und eine visuell ausgegebene Teilanfrage, wobei beide Teilanfragen zusammen die Anfrage an den Fahrer bilden. Alternativ kann die Anfrage nur visuell mittels der Anzeige ausgegeben werden.
Es kann alternativ oder zusätzlich dazu eine Anfrage vorgesehen sein, die darauf abzielt, etwas auf der angezeigten Abbildung zu kennen und/oder zuzuordnen. Beispielsweise kann die Anfrage lauten: „Wie lautet die auf dem Bild blau dargestellte Zahl?“. Die richtige Antwort hierauf könnte beispielsweise lauten: „In blau ist die Zahl 3 dargestellt.“ oder einfach nur „Drei.“.
Alternativ oder zusätzlich zu derartigen statischen Bildern können dynamische Abbildungen dargestellt werden. Beispielsweise in Form einer kurzen Videosequenz. Es können mehrere statische und/oder dynamische Abbildungen dargestellt werden, sodass beispielsweise die richtige Antwort auf eine konkrete Nennung einer der gezeigten Abbildungen abzielt. Hierdurch können objektiv leicht bewertbare und gegebenenfalls sogar automatisch auswertbare Anfragen generiert werden, die dennoch zuverlässig eine Prüfung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers zulassen.
Eine zusätzliche Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung als eine Mikrofoneinrichtung ausgebildet ist, die das Antwortsignal als ein akustisches Signal erfasst. Es ist also bevorzugt vorgesehen, dass sowohl die Anfrage als auch das Antwortsignal als Antwort jeweils akustisch wahrnehmbar sind und somit ein natürlichsprachlicher Informationsaustausch stattfindet. Die Kommunikation mit und von dem Fahrer basiert also auf natürlicher Sprache. Die Mikrofoneinrichtung ist bevorzugt eine Mikrofoneinrichtung des Kraftfahrzeugs, kann jedoch alternativ oder zusätzlich als Mikrofoneinrichtung des mobilen Endgeräts des Fahrers, das im Kraftfahrzeug positioniert ist, ausgebildet sein. Hierdurch wird die Reaktion des Fahrers auf die Anfrage vereinfacht, da dieser zum Beispiel kein Bedienelement im Kraftfahrzeug bedienen muss, sondern direkt durch eine gesprochene Antwort das Antwortsignal bereitstellen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Bewertungskriterium eine Aussprache, eine Reaktionszeit und/oder eine Deutlichkeit des Antwortsignals berücksichtigt. Im Bewertungskriterium sind Vorschriften hinterlegt, die nicht nur die rein inhaltliche Antwort des Fahrers überprüfen, sondern zudem Merkmale des Antwortsignals analysieren.
Beispielsweise kann eine undeutliche Aussprache, eine verlängerte Reaktionszeit und/oder eine generelle Undeutlichkeit des Antwortsignals und/oder in einer Art einer Beantwortung der Frage durch die vom Antwortsignal umfassten Antwort Rückschlüsse darauf ermöglichen, dass der Fahrer beispielsweise schlaftrunken ist oder unter dem Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln steht. Die Berücksichtigung dieser Kriterien, das heißt der Kriterien Aussprache, Reaktionszeit und/oder Deutlichkeit des Antwortsignals, kann somit zu einer genauen Bestimmung des Fahrtüchtigkeitswerts führen. Insbesondere wird eine besonders differenzierte Bestimmung des Fahrtüchtigkeitswerts möglich.
Des Weiteren sieht eine Ausgestaltungsform der Erfindung vor, dass, falls der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert kleiner oder gleich dem vorgegebenen Grenzfahrtüchtigkeitswert ist, ein weiteres Anfragesignal empfangen und eine durch das übermittelte weitere Anfragesignal charakterisierte weitere Anfrage ausgegeben wird. Daraufhin werden die Verfahrensschritte c bis f für diese weitere Anfrage durchgeführt. Es ist also möglich, dass auch bei einem der erwarteten Antwort nicht entsprechenden Antwortsignal nicht sofort der manuelle Eingriff des Fahrers verweigert wird. Dem Fahrer kann also eine zweite Chance gegeben werden, was beispielsweise immer dann sinnvoll ist, wenn der Fahrer zuvor geschlafen hat und ein paar Sekunden benötigt, um wieder voll wahrnehmungsbereit zu sein.
Das weitere Anfragesignal ist bevorzugt ein vom ersten Anfragesignal abweichendes Anfragesignal. Es kann jedoch alternativ vorgesehen sein, dass die gleiche Frage, das heißt das gleiche Anfragesignal, erneut empfangen wird. Es kann vorgesehen sein, dass beispielsweise nach maximal drei verschiedenen Anfragesignalen, die jeweils nicht mit der erwarteten Antwort beantwortet wurden, ein Fahrtüchtigkeitswert kleiner als der Grenzfahrtüchtigkeitswert automatisch bestimmt wird, und es dann zu einem Blockieren jeglichen Eingriffs des Fahrers auf die Längs- und/oder Querführung kommt und das Kraftfahrzeug gezielt in den Stillstand verzögert wird, das heißt beispielsweise an einen Fahrbahnrand fährt und dort kontrolliert gesichert wird.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltungsform sieht vor, dass der Fahrtüchtigkeitswert von einer menschlichen Person bestimmt wird. Diese menschliche Person befindet sich beispielsweise in einer außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung, wobei zwischen dieser Einrichtung und dem Kraftfahrzeug eine Kommunikationsverbindung besteht. Dies Kommunikationsverbindung kann bereits vor dem Bereitstellen des Überleitungssignals bestehen, da beispielsweise die außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnete Einrichtung eine Überwachungseinrichtung für das hochautomatisiert fahrende Kraftfahrzeug darstellt. Alternativ kann die Kommunikationsverbindung für die Durchführung des Verfahrens aufgebaut werden und somit zum Beispiel erst nach dem Bereitstellen des Überleitungssignals aufgebaut und nach Beendigung des Verfahrens wieder unterbrochen werden.
Die menschliche Person ist insbesondere dazu befähigt, dass sie mittels einer Eingabe an eine Eingabeeinrichtung die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs für den manuellen Eingriff des Fahrers freigeben oder blockieren kann. Die menschliche Person stellt also eine Art technische Aufsicht dar, die, indem sie den Fahrtüchtigkeitswert bestimmt, zu der Erkenntnis gelangt, dass der aktuelle Geisteszustand des Fahrers auf dessen Fahrtüchtigkeit hinweist oder nicht. Nachdem beispielsweise die Fahrtüchtigkeit des Fahrers erkannt wurde, kann die menschliche Person durch ein ihr zur Verfügung stehendes Eingabegerät, das heißt mittels einer Eingabe an der Eingabeeinrichtung, die manuelle Übernahme des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer freigeben. Das heißt, die menschliche Person entscheidet und sendet daraufhin ein Signal aus, nach dessen Empfangen im Kraftfahrzeug die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs für den manuellen Eingriff des Fahrers freigegeben wird oder nicht.
Falls beispielsweise die Eingabe der menschlichen Person zu einem Blockieren des manuellen Eingriffs des Fahrers führt, kann es beispielsweise zu einem automatischen Ansteuern eines sicheren Zustands des Kraftfahrzeugs kommen, sodass dieses beispielsweise in den Stillstand abgebremst wird. Ein derartiger Nothalt erfolgt zum Beispiel, indem das Kraftfahrzeug autonom von einer aktuellen Fahrt auf einer Schnellstraße zu einem Standstreifen der Schnellstraße gelenkt und dort bin in den Stillstand abgebremst wird.
Durch das Bewerten der Fahrtüchtigkeit durch eine menschliche Person wird sichergestellt, dass rein technisch schwer erkennbare Details, wie beispielsweise eine unerwartet undeutliche oder verwirrt wirkende Antwort des Fahrers als Antwortsignal bewertet wird, das zu einem Fahrtüchtigkeitswert führt, der kleiner oder gleich dem Fahrtüchtigkeitsgrenzwert ist, sodass für den entsprechenden Fahrer die manuellen Eingriffe blockiert werden können. Letztendlich wird durch das Zurückgreifen auf eine menschliche Person als Beurteiler der Fahrtüchtigkeit ausgeschlossen, dass beispielsweise durch eine Fehlentscheidung eines rein computergesteuerten Systems einem fahruntüchtigen Fahrer die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird, obwohl dieser beispielsweise aktuell in einem dazu ungeeigneten Geisteszustand ist.
Eine weitere Ausgestaltungsform sieht vor, dass das Anfragesignal von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung an das Kraftfahrzeug übermittelt wird und/oder das Bestimmen des Fahrtüchtigkeitswerts in der außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung erfolgt. In dieser außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung kann beispielsweise die menschliche Person positioniert sein, die den Fahrtüchtigkeitswert bewertet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann in der externen Einrichtung ein Computer vorgesehen sein, das heißt also beispielsweise eine Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Fahrtüchtigkeitsbewertung durchzuführen, das heißt die Verfahrensschritte d bis f des Verfahrens durchzuführen. Bereits das Anfragesignal kann von der externen Einrichtung bereitgestellt werden. Es wird hierdurch verhindert, dass beispielsweise durch einen Systemfehler in einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs die erforderliche Überprüfung der Fahrtüchtigkeit, die nur fahrzeugintern erfolgt, fehlerbehaftet ist und ein fahruntüchtiger Fahrer den manuellen Eingriff durchführen kann. Denn es wird stets eine externe Kraft zum Überprüfen der Fahrtüchtigkeit eingeschaltet, sei es die menschliche Person oder die Auswerteeinrichtung der außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung.
Obwohl das Verfahren an sich dazu ausgebildet ist, vollständig im Kraftfahrzeug selbst ausgeführt zu werden, ist es bevorzugt derart ausgebildet, dass zum Beispiel nur die Verfahrensschritte a, b und c im Kraftfahrzeug selbst erfolgen, wohingegen die restlichen Verfahrensschritte sowie gegebenenfalls ebenfalls das Bereitstellen des Anfragesignals fahrzeugextern erfolgt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Anfragesignal im Kraftfahrzeug selbst hinterlegt und somit nicht von der außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung empfangen werden.
Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und der außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordneten Einrichtung beziehungsweise der menschlichen Person und deren Eingabeeinrichtung erfolgt bevorzugt über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, beispielsweise über ein drahtlos lokales Netzwerk (WLAN für Wireless Local Area Network), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution Advanced (LTE-A) oder Fifth Generation (5G).
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Steuereinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug in einem zumindest hochautomatisierten Fahrmodus zu betreiben. Das Verfahren ist zudem dazu ausgebildet, die für das Kraftfahrzeug vorgesehenen Verfahrensschritte gemäß dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs weist insbesondere eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die entsprechenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausgestaltungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausgestaltungsformen aufweisen, sofern die Ausgestaltungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs auf einer Schnellstraße; und
2 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen eines Verfahrens zum Überprüfen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 skizziert, das aktuell auf einer Schnellstraße 12 fährt. Die Schnellstraße 12 weist einen Standstreifen 14 auf. Auf der Schnellstraße 12 fahren zudem weitere Fahrzeuge 16. Das Kraftfahrzeug 10 ist dazu ausgebildet, mittels einer Steuereinrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 zumindest in einem hochautomatisierten Fahrmodus betrieben zu werden. Das Kraftfahrzeug 10 ist also zumindest für ein Betreiben in einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 4 ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 10 kann außerdem dazu ausgebildet sein, vollautomatisiert betrieben zu werden, also in einem Fahrmodus gemäß SAE Stufe 5. Die Steuereinrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 ist dazu ausgebildet, eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 anzusteuern. Das Kraftfahrzeug 10 ist zudem dazu ausgebildet, manuell von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 betrieben zu werden, wobei der Fahrer in einem derartigen Fahrmodus manuell in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 eingreifen kann. Auf der Schnellstraße 12 befindet sich das Kraftfahrzeug 10 aktuell in einem hochautomatisierten Fahrmodus gemäß SAE Stufe 4. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 hat also aktuell keinerlei Aufgaben mit Fahrbezug. Von ihm wird auch nicht verlangt, jederzeit manuell in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 eingreifen zu können, wie es bei einem niedriger automatisierten Fahrmodus, zum Beispiel gemäß SAE Stufe 3, verlangt wird.
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Auswerteeinrichtung 20, eine Ausgabeeinrichtung 22, eine Erfassungseinrichtung 24, ein Bedienelement 26 sowie eine Kommunikationsschnittstelle 28. Die Ausgabeeinrichtung 22 umfasst hier eine Lautsprechereinrichtung und die Erfassungseinrichtung 24 ist als Mikrofoneinrichtung ausgebildet. Die Ausgabeeinrichtung 22 kann zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug 10 umfassen, die beispielsweise als berührungssensitiver Bildschirm oder als reine Anzeigeeinrichtung ausgestaltet ist. Auf der Anzeigeeinrichtung können vorgegebene statische und/oder dynamische Abbildungen angezeigt werden. Das Bedienelement 26 kann als Drehdrückschalter, Knopf, Taste und/oder Element auf dem berührungssensitiven Bildschirm ausgebildet sein. Die Auswerteeinrichtung 20 ist eine Recheneinrichtung.
Außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 ist eine Einrichtung 30 angeordnet. Diese befindet sich räumlich getrennt vom Kraftfahrzeug 10 und ist hier fahrzeugextern und somit als nicht zum Kraftfahrzeug 10 beziehungsweise einem der Fahrzeuge 16 gehörend ausgestaltet. Die Einrichtung 30 umfasst die Auswerteeinrichtung 20, die Ausgabeeinrichtung 22, die Erfassungseinrichtung 24 sowie die Kommunikationsschnittstelle 28. Zudem befindet sich in der Einrichtung 30 eine menschliche Person 32, die eine Eingabeeinrichtung 34 bedienen kann. Zwischen der Kommunikationsschnittstelle 28 des Kraftfahrzeugs 10 und der Einrichtung 30 ist eine Kommunikationsverbindung 36 aufgebaut. Die Kommunikationsverbindung 36 ist eine drahtlose Verbindung, bevorzugt über eine Internetverbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk.
In 2 sind einzelne Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Überprüfen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 skizziert. Zunächst wird ein Überleitungssignal 38 bereitgestellt, das einen Wechsel von einem hochautomatisierten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs 10 zu einem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus kennzeichnet. In einem Verfahrensschritt SOA wird dieses Überleitungssignal 38 unter Berücksichtigung einer aktuellen Fahrstrecke automatisch bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich dazu wird es in einem Verfahrensschritt SOB mittels Betätigung des Bedienelements 26 im Kraftfahrzeug 10 manuell vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 aktiviert. Durch die Betätigung des Bedienelements 26 wird vom Fahrer ausgedrückt, dass er wünscht, dass das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise in einen der SAE Stufe 3 zugeordneten Fahrmodus wechselt. In diesem im Vergleich zum hochautomatisierten Fahrmodus niedriger automatisierten Fahrmodus wird vom Fahrer stets erwartet, dass dieser in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 eingreifen kann. Aus diesem Grund ist immer dann, wenn das Überleitungssignal 38 festgestellt wird, eine Überprüfung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers nötig. Das Feststellen des Überleitungssignals 38 erfolgt in einem Verfahrensschritt S1.
In einem Verfahrensschritt S2 wird, falls das Überleitungssignal 38 festgestellt wurde, ein Anfragesignal 40 empfangen. Das Anfragesignal 40 wird von der Einrichtung 30 über die Kommunikationsverbindung 36 im Kraftfahrzeug 10 empfangen. Das Anfragesignal 40 kann alternativ beispielsweise von der Steuereinrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 erzeugt und von der Auswerteeinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 empfangen werden.
In einem nächsten Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Ausgeben einer durch das übermittelte Anfragesignal 40 charakterisierten Anfrage 42 im Kraftfahrzeug 10. Dies erfolgt mittels der Ausgabeeinrichtung 22. Hier erfolgt also die Ausgabe der Anfrage 42 mittels der Lautsprechereinrichtung und/oder der Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug 10.
Die Anfrage 42 kann nach einer einen aktuellen Zeitpunkt charakterisierenden Information fragen, wie beispielsweise einem heutigen Datum, Wochentag, einer Uhrzeit, einem Jahr, einem Monat, einer Jahreszeit und/oder einer Tageszeit, wie beispielsweise einem Morgen, Vormittag, Mittag, Nachmittag, Abend und/oder einer Nacht. Die Anfrage 42 kann alternativ oder zusätzlich dazu eine Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung als Ausgabeeinrichtung 22 umfassen, wie die Ausgabe von zumindest einer vorgegebenen statischen und/oder dynamischen Abbildung.
In einem Verfahrensschritt S4 wird ein Antwortsignal 44 erfasst, das eine Antwort 46 des Fahrers auf die ausgegebene Anfrage 42 beschreibt. Die Antwort 46 wird hierbei vom Fahrer bevorzugt als Audiosignal, das heißt als das akustisch wahrnehmbare Antwortsignal 44 bereitgestellt, das von der als Mikrofoneinrichtung ausgebildeten Erfassungseinrichtung 24 erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Antwortsignal 44 in Form einer Betätigung des Bedienelements 26 im Kraftfahrzeug 10, beispielsweise durch Berührung eines Elements auf dem berührungssensitiven Bildschirm der Anzeigeeinrichtung, erfasst werden.
In einem Verfahrensschritt S5 erfolgt ein Bestimmen eines eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers beziffernden Fahrtüchtigkeitswerts 48. Dies erfolgt durch Auswerten des erfassten Antwortsignals 44 unter Anwendung eines vorgegebenen Bewertungskriteriums 50. Hierbei wird überprüft, ob das erfasste Antwortsignal 44 eine dem empfangenen Anfragesignal 40 zugeordnete erwartete Antwort 52 beschreibt. Es werden also zumindest das erfasste Antwortsignal 44, das empfangene Anfragesignal 40 und die erwartete Antwort 52 berücksichtigt. Zudem kann das Bewertungskriterium eine Aussprache, eine Reaktionszeit und/oder eine Deutlichkeit des Antwortsignals 44 berücksichtigen. Insbesondere wird durch Anwenden des Bewertungskriteriums 50 festgestellt, ob eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers vorliegt oder nicht. Daher wird in einem Verfahrensschritt S6 überprüft, ob der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert 48 größer als ein vorgegebener Grenzfahrtüchtigkeitswert 54 ist. Falls dies der Fall ist, erfolgt in einem Verfahrensschritt S7 ein Erlauben des manuellen Eingriffs des Fahrers auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10.
Zu jeder Anfrage 42 und somit zu jedem Anfragesignal 40 existiert also eine erwartete Antwort 52, die als einzige richtige Antwort 46 auf die Anfrage 42 anzusehen ist. Die mittels der Anfrage 42 gestellte Frage ist somit stets eine eindeutig beantwortbare Frage. Es erfolgt keine Überprüfung des Antwortsignals 44 dahingehend, eine Stimme des Fahrers derart zu untersuchen, dass das Antwortsignal 44 mit einer im Kraftfahrzeug 10 oder in der Einrichtung 30 hinterlegten gespeicherten Audiodaten vom Fahrer verglichen wird. Es findet nämlich stets eine auf einer inhaltlichen Ebene stattfindende Prüfung des Antwortsignals 44 statt. Im Rahmen der inhaltlichen Prüfung wird überprüft, ob mit dem Antwortsignal 44 tatsächlich das empfangene Anfragesignal 40 beantwortet wird. Es erfolgt somit keine Analyse der Stimme des Fahrers, sondern eine inhaltliche Überprüfung der vom Antwortsignal 44 umfassten Antwort 46 auf die Anfrage 42.
Falls festgestellt wird, dass der Fahrtüchtigkeitswert 48 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Grenzfahrtüchtigkeitswert 54 ist, kann das Verfahren gemäß den Schritten S2 bis S7 erneut durchgeführt werden. Hierfür wird ein weiteres Anfragesignal 40' empfangen und eine durch das übermittelte weitere Anfragesignal 40' charakterisierte weitere Anfrage 42' ausgegeben. Die restlichen Verfahrensschritte, das heißt die Verfahrensschritte S4 bis S7 werden für das weitere Anfragesignal 40' durchgeführt. Eine derartige Wiederholung des Verfahrens mit mehreren unterschiedlichen Anfragesignalen 40' kann auf eine bestimmte Anzahl von Durchläufen begrenzt sein. Falls immer wieder festgestellt wird, dass der Fahrtüchtigkeitswert 48 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Grenzfahrtüchtigkeitswert 54 ist, kann es zu einem Blockieren jeglichen Eingriffs des Fahrers auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 kommen, was hier mit einem Verfahrensschritt S8 skizziert ist. Ist dies der Fall, kommt es beispielsweise zu einem Verzögern des Kraftfahrzeugs 10 in einen sicheren Stillstand, beispielsweise auf dem Standstreifen 14 der Schnellstraße 12.
Die Bewertung des Fahrtüchtigkeitswerts 48, das heißt der Verfahrensschritt S5, wird von einer menschlichen Person 32 durchgeführt. Die Person 32 kann nach der Auswertung in Verfahrensschritt S6 durch eine Eingabe an der Eingabeeinrichtung 34 bewirken, dass die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 für den manuellen Eingriff des Fahrers freigegeben wird, wie es in Verfahrensschritt S7 der Fall ist oder blockiert wird, wie es zum Beispiel bei Verfahrensschritt S8 der Fall ist. Die menschliche Person 32 stellt somit eine technische Aufsicht dar, die die Fahrtüchtigkeit des Fahrers bewertet. Generell kann sowohl das Aussenden des Anfragesignals 40 an das Kraftfahrzeug 10 und/oder das Bestimmen des Fahrtüchtigkeitswerts 48 in Schritt S5 außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 erfolgen, und zwar in der Einrichtung 30 und unter Durchführung durch die Person 32.
Insgesamt zeigen die Beispiele ein Vorgehen zur Übergabe der Fahrzeugführung an einen vormals geistig abwesenden Fahrer, indem überprüft wird, ob der Fahrer aktuell fahrtüchtig ist oder nicht. Um dem Fahrer eine Übernahme von Fahrzeugaufgaben, das heißt ein Eingriff auf die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10, auch außerhalb eines Stillstands zu ermöglichen, ist stets sicherzustellen, dass ein beispielsweise zuvor nicht wahrnehmungspflichtiger Fahrer, wenn das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise im hochautomatisierten Fahrmodus gefahren wird, zum Übernahmezeitpunkt der Fahraufgabe mental dafür auch tatsächlich in der Lage ist. Denn eine Fahruntüchtigkeit kann beispielsweise aufgrund von Schlaftrunkenheit oder dem Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln gegeben sein. Da eine vollständige Prüfung der Fahrtüchtigkeit durch das Kraftfahrzeug 10 selbst weder möglich noch juristisch verantwortlich ist und somit nicht sinnvoll ist, ist eine Verwendung von vorhandener Fahrzeugtechnik sowie der Einrichtung 30 vorgesehen, wobei eine technische Aufsicht in Form der menschlichen Person 32 in die Lage versetzt wird, die Tauglichkeit des Fahrers zu prüfen und gegebenenfalls eine Weiterfahrt des Kraftfahrzeugs 10 ohne Stillstand freizugeben. Unter der Tauglichkeit des Fahrers wird hier die Fahrtüchtigkeit verstanden, wobei diese bei einem Fahrtüchtigkeitswert 48 größer dem Grenzfahrtüchtigkeitswert 54 gegeben ist.
Es wird nach einer Bestätigung durch den Fahrer, das heißt beispielsweise durch eine manuelle Bedienung des Bedienelements 26 im Schritt SOB, zusätzlich zu einer bereits bestehenden Kommunikationsverbindung 36 zwischen der Person 32 in der Einrichtung 30 und dem Kraftfahrzeug 10, mindestens eine natürlichsprachliche Verbindung aufgebaut, die hier über die Kommunikationsverbindung 36 erfolgt. Über diese natürlichsprachliche Verbindung können der Fahrer und die Person 32 kommunizieren. Die Person 32, das heißt die technische Aufsicht, kann sich dann über einen Geisteszustand des Fahrers informieren, indem die Person 32 mit dem Fahrer spricht. Hier sind beispielsweise eine einfache Frage aber auch ein zu lösendes Rätsel als Anfrage 42 denkbar. Die Anfrage 42 kann gegebenenfalls gestützt auf Bilddaten im Infotainmentsystem, das heißt auf die Anzeige der Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs 10, erfolgen.
Kommt die Person 32 zu der Erkenntnis, dass der Geisteszustand des Fahrers geeignet ist, kann er durch eine Eingabe auf der Eingabeeinrichtung 34 die manuelle Übernahme freigeben. Dadurch wird unterbunden, dass das Kraftfahrzeug 10 vor dem Beenden des hochautomatisierten Fahrmodus einen sicheren Zustand in Form eines Stillstands einnehmen muss, sodass ein fließender Übergang zum im Vergleich zum hochautomatisierten Fahrmodus niedriger automatisierten Fahrmodus erfolgt. Dies ermöglicht letztendlich, dass der Fahrer unterbrechungsfrei vom hochautomatisierten Fahrmodus in den niedriger automatisierten Fahrmodus wechseln kann, wodurch ein Komfort- und Sicherheitsgewinn bewirkt werden. Das Ganze erfolgt technisch variabel, da letztendlich nur die Übertragung der bevorzugten Sprachkommunikation zwischen der Person 32 und dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10, hier über die Kommunikationsverbindung 36, gewährleistet werden muss. Relevant ist hierbei, dass die Person 32 entscheidet, ob der manuelle Eingriff des Fahrers in die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 10 freigegeben oder blockiert wird. Letztendlich wird hierdurch auf Basis der Eingabe der Person 32 mittels der Eingabeeinrichtung 34 eine Botschaft durch einen Computer, das heißt die Auswerteeinrichtung 20, erstellt, der das Kraftfahrzeug 10 in die Lage versetzt, die Sperrung der manuellen Übernahme für eine vorgegeben Zeit aufzuheben oder nicht. Es liegt also eine Möglichkeit vor, dass gesteuert von der Person 32 in der Einrichtung 30 mittels der Eingabeeinrichtung 34 tatsächlich im Kraftfahrzeug 10 der manuelle Eingriff freigegeben oder blockiert wird. Es werden hierfür entsprechende Signal für die Kommunikationsverbindung 36 von der Einrichtung 30 an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt.
Die Verfahrensschritte S5 bis S8 können von der Auswerteeinrichtung 20 im Kraftfahrzeug 10 selbst oder von der Auswerteeinrichtung 20 der Einrichtung 30 durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019135180 A1 [0006]
US 2017/0110022 A1 [0007, 0012]
US 2019/0056731 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum Überprüfen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (10), umfassend folgende Schritte: a) Feststellen (S1) eines Überleitungssignals (38) von einem zumindest hochautomatisierten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs (10) zu einem im Vergleich dazu niedriger automatisierten Fahrmodus; b) falls das Überleitungssignal (38) festgestellt wurde, Empfangen (S2) eines Anfragesignals (40) und Ausgeben (S3) einer durch das übermittelte Anfragesignal (40) charakterisierten Anfrage (42) im Kraftfahrzeug (10) mittels einer Ausgabeeinrichtung (22); c) Erfassen (S4) eines Antwortsignals (44), das eine Antwort (46) des Fahrers auf die ausgegebene Anfrage (42) beschreibt, mittels einer Erfassungseinrichtung (24); d) Bestimmen (S5) eines eine Fahrtüchtigkeit des Fahrers beziffernden Fahrtüchtigkeitswerts (48) durch Auswerten des erfassten Antwortsignals (44) unter Anwendung eines vorgegebenen Bewertungskriteriums (50), wobei überprüft wird, ob das erfasste Antwortsignal (44) eine dem empfangenen Anfragesignal (40) zugeordnete erwartete Antwort (52) beschreibt; e) Überprüfen (S6), ob der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert (48) größer als ein vorgegebener Grenzfahrtüchtigkeitswert (54) ist; und f) falls der Fahrtüchtigkeitswert (48) größer als der vorgegebene Grenzfahrtüchtigkeitswert (54) ist, Erlauben (S7) eines manuellen Eingriffs des Fahrers in eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs (10).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überleitungssignal (38) unter Berücksichtigung einer aktuellen Fahrstrecke automatisiert bereitgestellt wird (S0A) und/oder mittels eines Bedienelements (26) manuell im Kraftfahrzeug (10) aktiviert wird (SOB).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anfrage (42) nach einer einen aktuellen Zeitpunkt charakterisierenden Information fragt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgabeeinrichtung (22) eine Lautsprechereinrichtung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anfrage (42) eine Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug (10), insbesondere zumindest eine vorgegebenen statische und/oder dynamische Abbildung, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (24) als eine Mikrofoneinrichtung ausgebildet ist, die das Antwortsignal (44) als ein akustisches Signal erfasst.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Bewertungskriterium (50) eine Aussprache, eine Reaktionszeit und/oder eine Deutlichkeit des Antwortsignals (44) berücksichtigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, falls der bestimmte Fahrtüchtigkeitswert (48) kleiner oder gleich dem vorgegebenen Grenzfahrtüchtigkeitswert (54) ist, ein weiteres Anfragesignal (40') empfangen und eine durch das übermittelte weitere Anfragesignal (40') charakterisierte weitere Anfrage (42') ausgegeben wird und die Verfahrensschritte c) bis f) für die weitere Anfrage (40') durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fahrtüchtigkeitswert (48) von einer menschlichen Person (32) bestimmt wird, die insbesondere mittels einer Eingabe an einer Eingabeeinrichtung (34) die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs (10) für den manuellen Eingriff des Fahrers freigibt oder blockiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anfragesignal (42) von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Einrichtung (30) an das Kraftfahrzeug (10) übermittelt wird und/oder das Bestimmen des Fahrtüchtigkeitswerts (48) in der außerhalb des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Einrichtung (30) erfolgt.
Kraftfahrzeug (10) mit einer Steuereinrichtung (18), die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (10) zumindest in einem hochautomatisierten Fahrmodus zu betreiben und ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.