DE102021121660A1

DE102021121660A1 - Verfahren zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021121660A1
Application number: DE102021121660.5A
Authority: DE
Inventors: Mohamed Essayed Bouzouraa; David Alexander Badouin; Endre Aladar Papp
Original assignee: Cariad SE
Current assignee: Cariad SE
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-23
Also published as: WO2023020848A1; CN117836188A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit (22) eines Fahrers (2) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend folgende Schritte: Empfangen (S3) von mittels einer tragbaren Erfassungseinrichtung (4) erfassten Körperbewegungsdaten (13), die eine Körperbewegung eines Fahrers (2) des Kraftfahrzeugs (1), der die tragbare Erfassungseinrichtung (4) an seinem Körper trägt, beschreiben; Erfassen (S4) von eine Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs (1) beschreibenden Fahrzeugbewegungsdaten (14) mittels einer Bewegungserfassungseinrichtung (10) des Kraftfahrzeugs (1); Erzeugen (S5) eines Körperbewegungssignals (16) unter Anwenden eines Körperbewegungserkennungskriteriums (15) auf die empfangenen Körperbewegungsdaten (13) und die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten (14), wobei das Körperbewegungssignal (16) beschreibt, ob die erfasste Körperbewegung des Fahrers (2) eine von der Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs (1) abhängige oder unabhängige Körperbewegung ist; und, falls gemäß dem erzeugten Körperbewegungssignal (16) die unabhängige Körperbewegung vorliegt (S6), Feststellen (S7) der Fahrtüchtigkeit (22) des Fahrers (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Ferner betrifft die Erfindung ein System umfassend ein derartiges Kraftfahrzeug.
Ein Kraftfahrzeug weist heutzutage oftmals eine Steuervorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs anzusteuern. Mittels der Steuervorrichtung kann beispielsweise ein zumindest teilautomatisierter und bevorzugt vollautomatisierter Fahrmodus im Kraftfahrzeug bereitgestellt sein.
Es sind zudem verschiedene tragbare Erfassungseinrichtungen bekannt, mittels derer eine Körperbewegung zumindest eines Körperteils einer Person, die die tragbare Erfassungseinrichtung trägt, erfasst werden kann. Die tragbare Erfassungseinrichtung wird oftmals als Wearable bezeichnet und kann zum Beispiel eine Smartwatch, ein Fitnessarmband und/oder eine andersartige Erfassungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Rings oder eines Stirnbands, sein.
Aus der DE 10 2015 105 581 A1 sowie der US 2018/0043901 A1 sind jeweils Verfahren bekannt, in deren Rahmen physiologische Parameter, die von mindestens einer am Körper zu tragenden Einheit erfasst werden, zur Bewertung eines Gesundheitszustands eines die Einheit am Körper tragenden Fahrers eines Kraftfahrzeugs ausgewertet werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer ein Zustand eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs zuverlässig bestimmt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Zusammenhang mit einem zumindest teilautomatisierten Fahren eines Kraftfahrzeugs verschiedene Automatisierungsgrade definiert sind, die sich hinsichtlich einer Minimalanforderung an einen Benutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere hinsichtlich eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, voneinander unterscheiden. Besonders relevant ist eine Erfüllung der Minimalanforderung bei einem automatisierten Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3. Bei diesem Fahrmodus muss der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht dauernd überwachen, da das Kraftfahrzeug mittels einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs selbstständig Funktionen ausführen kann. Mittels der Steuervorrichtung kann beispielsweise ein Auslösen eines Blinkers, ein Spurwechsel und/oder ein Spurhalten durchführt werden. Der Fahrer muss beim Automatisierungsgrad Level 3 jedoch jederzeit zumindest innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls bereit sein, die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs wieder zu übernehmen. An den Fahrer wird daher während der Fahrt im Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 die Minimalanforderung gestellt, dass er geistig anwesend ist, das heißt mit anderen Worten fahrtüchtig ist.
Auch bei einem Wechsel von beispielsweise einem Fahrmodus gemäß einem Automatisierungsgrad Level 4, der einem hochautomatisierten Fahrmodus entspricht, in dem das Kraftfahrzeug dauerhaft von der Steuervorrichtung geführt wird, oder einem Automatisierungsgrad Level 5, das heißt einer Vollautomatisierung, zum Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 muss die Minimalanforderung an den Fahrer erfüllt sein, das heißt dieser muss fahrtüchtig sein.
Die Fahrtüchtigkeit im Sinne der Erfindung ist ein Vermögen des Fahrers, das Kraftfahrzeug jederzeit führen zu können. Die Fahrtüchtigkeit ist also ein aktueller, situationsabhängiger Zustand des Fahrers. Eine Fahruntüchtigkeit ist zum Beispiel gegeben, wenn der Fahrer schläft oder bewusstlos ist, zum Beispiel bedingt durch einen Konsum von Medikamenten und/oder Rauschmitteln. Ein fahrtüchtiger Fahrer ist zum Beispiel ein geistig anwesender Fahrer. Die Fahrtüchtigkeit entspricht also einer Fahrbereitschaft oder einer Übernahmebereitschaft für das Übernehmen zumindest eines Teils der Fahraufgabe hinsichtlich einer Längsführung und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs.
Die Fahrtüchtigkeit ist jedoch kein Messwert an sich, das heißt sie kann nicht direkt gemessen werden. Es ist jedoch eine Überwachung von mittelbaren Merkmalen zum Feststellen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs möglich. Ein derartiges mittelbares Merkmal ist zum Beispiel eine bewusste Bewegung von beispielsweise einem Körperteil, wie einem Arm und/oder einem Kopf des Fahrers. Derartige bewusste Bewegungen werden beispielsweise von einer tragbaren Erfassungseinrichtung erfasst, wie zum Beispiel einer Smartwatch oder einem Fitnessarmband. Ein getragenes Wearable eignet sich somit prinzipiell zum Feststellen der Fahrtüchtigkeit eines Fahrers. Aus diesem Grund werden erfindungsgemäß mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung erfasste Daten für eine Bewertung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers herangezogen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also ein Fahrerfahrtüchtigkeitsfeststellungsverfahren. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: In einem Verfahrensschritt erfolgt insbesondere ein Empfangen von mittels einer tragbaren Erfassungseinrichtung erfassten Körperbewegungsdaten. Die Körperbewegungsdaten beschreiben oder signalisieren eine Körperbewegung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, der die tragbare Erfassungseinrichtung trägt. Mit anderen Worten sind die Körperbewegungsdaten mit einer Körperbewegung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs korreliert, der die tragbare Erfassungseinrichtung an einem Körperteil eines Körpers des Fahrers trägt. Die tragbare Erfassungseinrichtung ist am Körper des Fahrers, insbesondere an einem Körperteil des Körpers des Fahrers, angeordnet und insbesondere zerstörungsfrei lösbar befestigt. Mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung wird insbesondere die Körperbewegung eines bestimmten Körperteils des Fahrers des Kraftfahrzeugs erfasst, und zwar des Körperteils, an dem die tragbare Erfassungseinrichtung angeordnet ist. Handelt es sich bei der tragbaren Erfassungseinrichtung beispielsweise um eine sogenannte Smartwatch, das heißt eine Uhr, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Bewegung des Arms zu erfassen, an dem die Uhr getragen wird, liegen beispielsweise zumindest Informationen über die Armbewegung als Körperbewegung des Fahrers des Kraftfahrzeugs vor. Die tragbare Erfassungseinrichtung weist typischerweise eine Kommunikationsschnittstelle auf und ist dazu ausgebildet, von der Erfassungseinrichtung erfasste Körperbewegungsdaten über eine bevorzugt drahtlose Kommunikationsverbindung auszusenden. Die ausgesendeten Körperbewegungsdaten werden daraufhin vom Kraftfahrzeug empfangen. Im Kraftfahrzeug selbst werden sie einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zur weiteren Auswertung, bereitgestellt. Bevorzugt werden kontinuierlich die Körperbewegungsdaten mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung erfasst und vom Kraftfahrzeug empfangen.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt insbesondere ein Erfassen von Fahrzeugbewegungsdaten, die eine Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Die Fahrzeugbewegungsdaten werden mittels einer Bewegungserfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst. Die Bewegungserfassungseinrichtung ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor des Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugbewegungsdaten können beispielsweise Geschwindigkeitsdaten, die eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beschreiben, Beschleunigungsdaten, die eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beschreiben, Lenkwinkeldaten, die einen eingeschlagenen Lenkwinkel einer Querführung des Kraftfahrzeugs beschreiben, und/oder mit einer Zeitinformation versehene Positionsdaten, die eine absolute oder zu einer vorgegebenen Position relative Position des Kraftfahrzeugs beschreiben, aufweisen, wobei gegebenenfalls hierfür geeignete Bewegungserfassungseinrichtungen vom Kraftfahrzeug umfasst werden. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs werden somit die die bevorzugt aktuelle Bewegung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Fahrzeugbewegungsdaten vom Kraftfahrzeug selbst bereitgestellt.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt insbesondere ein Erzeugen eines Körperbewegungssignals. Das Körperbewegungssignal sind zum Beispiel Daten und/oder eine Information, die die Körperbewegung des Fahrers in Relation zur Fahrzeugbewegung beschreiben beziehungsweise beschreibt. Das Erzeugen erfolgt unter Anwenden eines Körperbewegungserkennungskriteriums auf die empfangenen Körperbewegungsdaten und die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten. Das Erzeugen des Körperbewegungssignals erfolgt beispielsweise mittels der Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, in der bevorzugt das Körperbewegungserkennungskriterium hinterlegt ist, das heißt gespeichert ist. Das Körperbewegungserkennungssignal beschreibt, ob die erfasste Körperbewegung des Fahrers eine von der Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs abhängige oder unabhängige Körperbewegung ist. Das Körperbewegungserkennungskriterium umfasst beispielsweise eine Vorschrift und/oder einen Algorithmus, anhand derer beziehungsweise dessen ausgewertet werden kann, ob die von der tragbaren Erfassungseinrichtung erfasste Körperbewegung durch die Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs allein hervorgerufen wird, das heißt ob sie von dieser abhängig ist, oder ob sie nicht allein von dieser hervorgerufen sein kann und somit von dieser unabhängig ist.
Bei der unabhängigen Körperbewegung liegt beispielsweise eine vom Fahrer selbst hervorgerufene und durchgeführte Bewegung seines Körpers vor, beispielsweise ein Anheben oder Absenken seines Arms, an dem er die tragbare Erfassungseinrichtung trägt, sodass die von ihm durchgeführte Körperbewegung unabhängig von der Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs ist. Mit anderen Worten ist die Körperbewegung als unabhängige Körperbewegung zu bewerten, wenn sie nicht allein durch die Bewegung des Kraftfahrzeugs bedingt ist, sondern zumindest teilweise auf eine eigene Bewegung des Fahrers des Kraftfahrzeugs zurückzuführen ist, in deren Rahmen er insbesondere zumindest ein bestimmtes Körperteil seines Körpers bewegt. In diesem Beipsiel ist das bewegte Körperteil der Arm mit der daran angeordneten tragbaren Erfassungseinrichtung. Die im Körperbewegungserkennungskriterium hinterlegten Vorschriften und/oder Algorithmen sind also dazu ausgebildet, die abhängigen oder die unabhängigen Körperbewegung als solche identifizieren zu können.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird insbesondere überprüft, ob gemäß dem erzeugten Körperbewegungssignal die unabhängige Körperbewegung vorliegt. Falls gemäß dem erzeugten Körperbewegungssignal die unabhängige Körperbewegung vorliegt, erfolgt ein Feststellen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers. Wird also zumindest eine von der Fahrzeugbewegung unabhängige Körperbewegung des Fahrers des Kraftfahrzeugs erkannt, wird darauf geschlossen, dass dieser aktuell bei Bewusstsein ist, das heißt aktuell fahrtüchtig ist. Da das Feststellen allein anhand der erfassten Körperbewegungsdaten und Fahrzeugbewegungsdaten möglich ist, kann beispielsweise auf eine gesonderte Aufforderung an den Fahrer verzichtet werden, wobei anhand einer Reaktion des Fahrers auf die Aufforderung auf dessen Fahrtüchtigkeit geschlossen wird. Denn eine natürlich oder künstliche, bewusst oder unbewusst vom Fahrer durchgeführten aktive Körperbewegungen kann als zuverlässiges Indiz für die Fahrtüchtigkeit ausgewertet werden. Für den Fahrer ist dies besonders komfortabel, da er beispielsweise ungestört seiner gewünschten Zeitgestaltung während eines Aufenthalts im Kraftfahrzeug während zum Beispiel der Fahrt im Fahrmodus gemäß Automatisierungsgrad Level 3 nachgehen kann, wobei dennoch die kontinuierliche Überprüfung seiner Fahrtüchtigkeit von ihm beispielsweise unbemerkt erfolgen kann.
Wäre der Fahrer beispielsweise während der Fahrt bewusstlos geworden und/oder in dem Fall, dass der Fahrer aktuell schläft, wird dies anhand der erfassten Körperbewegungsdaten erkennbar sein, da er keine unabhängige Körperbewegung durchführen wird. In diesem Fall würde somit die Fahrtüchtigkeit des Fahrers nicht festgestellt werden, das heißt die Fahruntüchtigkeit des Fahrers würde festgestellt werden.
Es kann also mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens der aktuelle Zustand des Fahrers des Kraftfahrzeugs zuverlässig bestimmt werden, da dessen Fahrtüchtigkeit oder Fahruntüchtigkeit feststellbar ist.
Zu der Erfindung gehören außerdem Ausführungsbeispiele, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Körperbewegungssignal zumindest für ein vorgegebenes Zeitintervall erzeugt wird. Das vorgegebene Zeitintervall beträgt beispielsweise 10 Sekunden, 20 Sekunden, 30 Sekunden, 40 Sekunden, 50 Sekunden, 1 Minute, 2 Minuten, 3 Minuten, oder 5 Minuten. Insbesondere kann das Zeitintervall ein beliebiges Zeitintervall zwischen 1 Sekunde und 10 Minuten, 5 sekunden und 5 Minuten, 10 Sekunden und 3 Minuten oder 30 Sekunden und 1 Minute umfassen. Alternativ kann das Zeitintervall einen beliebigen Wert innerhalb der genannten Intervalle aufweisen.
Das Körperbewegungserkennungskriterium wird auf die während des Zeitintervalls von der tragbaren Erfassungseinrichtung erfassten und vom Kraftfahrzeug empfangenen Körperbewegungsdaten sowie die in dem Zeitintervall erfassten Fahrzeugbewegungsdaten angewendet. Es wird also beispielsweise für vorgegebene Zeitblöcke, das heißt immer für genau die Zeit des vorgegebenen Zeitintervalls, das Körperbewegungssignal erzeugt. Für jedes einzelne Zeitintervall wird dann bevorzugt die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festgestellt. Unter Verwendung des vorgegebenen Zeitintervalls wird sichergestellt, dass nicht beispielsweise aufgrund von vor deutlich längerer Zeit erfolgten Körperbewegungen des Fahrers, die beispielsweise vor über 10 Minuten vor einem aktuellen Zeitpunkt erfolgt sind, auf die aktuelle Fahrtüchtigkeit des Fahrers geschlossen wird. Stattdessen wird durch das vorgegebene Zeitintervall ein klar definiertes und bevorzugt kleines Zeitfenster vor dem aktuellen Zeitpunkt hinsichtlich der auftretenen Körperbewegung, die unabhängig von der Fahrzeugbewegung ist, überprüft, sodass tatsächlich auf die aktuelle Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs geschlossen werden kann.
Bevorzugt wird kontinuierlich das Körperbewegungssignal für jeweils das vorgegebenen Zeitintervall erzeugt, sodass beispielsweise für einen gesamten Zeitraum der Fahrt mehrere Körperbewegungssignale vorliegen, die jeweils die Körperbewegung, die von der Steuervorrichtung erkannt wurde, für das vorgegebene Zeitintervall beschreiben. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Feststellen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers erzielt, das zudem zuverlässig als für den aktuellen Zeitpunkt gültig verstanden werden kann.
Voraussetzung ist eine zeitliche Synchronisation zwischen einer Uhr des Kraftfahrzeugs, die den erfassten Fahrzeugbewegungsdaten zugrunde liegt, und einer Uhr der tragbaren Erfasungseinrichtung, die den erfassten Körperbewegungsdaten zugrunde liegt. Diese Synchronisation kann beispielsweise bei einem elektronischen Verbinden der tragbaren Erfassungseinrichtung und dem Kraftfahrzeug, das heißt zum Beispiel beim Aufbau der Kommunikationsverbindung erfolgen. Somit liegen der Steuervorrichtung zeitlich korrelierte Körperbewegungsdaten und Fahrzeugbewegungsdaten vor.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass überprüft wird, ob in dem vorgegebenen Zeitintervall mittels einer Innenraumkamera in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs zumindest ein Lidschlag eines Auges des Fahrers erfasst wird. Mit anderen Worten werden mittels einer Innenraumkamera im Innenraum des Kraftfahrzeugs Kameradaten erfasst, anhand derer, zum Beispiel unter Anwenden eines Lidschlagerkennungskriteriums auf die Kameradaten, eine Lidschlaginformation ermittelt werden kann. Die Lidschlaginformation umfasst die Information, ob zumindest ein Lidschlag des Auges des Fahrers im Zeitintervall festgestellt wurde oder nicht. Das Lidschlagerkennungskriterium weist hierfür eine entsprechende Vorschrift und/oder einen entsprechenden Algorithmus vor. Das Lidschlagerkennungskriterium basiert bevorzugt auf Methoden der digitalen Bildverarbeitung. Die Kameradaten sind bevorzugt bewegte Bilddaten zumindest eines Kopfes des Fahrers, bevorzugt eines Augenbereichs des Kopfes des Fahrers.
Nur, falls im Zeitintervall der zumindest eine Lidschlag erfasst wird, wird die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festgestellt. Zusätzlich dazu, dass eine von der Fahrzeugbewegung des Fahrzeugs unabhängige Körperbewegung basierend auf den Körperbewegungsdaten sowie den Fahrzeugbewegungsdaten erfasst wurde, wird also zudem vorausgesetzt, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs im Zeitintervall zumindest einmal geblinzelt hat, um letztendlich die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festzustellen. Hierdurch wird vermieden, dass beispielsweise aufgrund von aufgrund eines Gesundheitszustands des Fahrers bedingten Körperbewegungen bei gleichzeitiger geistiger Abwesenheit des Fahrers auf die Fahrtüchtigkeit des Fahrers geschlossen wird. Vielmehr wird zudem der Lidschlag des Fahrers überwacht, sodass beispielsweise wenn dieser seine Augen geschlossen hält oder beispielsweise ohne im Zeitintervall zu blinzeln seine Augen aufgerissen hat, dies erfasst und als der Fahrtüchtigkeit des Fahrers entgegenstehende Indizien entsprechend gewertet wird. Mit anderen Worten können zwei Merkmale für das Feststellen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers im Zeitintervall überprüft werden, und zwar zum einen die Körperbewegung, wie beispielsweise die Armbewegung, aber auch der Lidschlag des Auges des Fahrers, das heißt ob dieser blinzelt oder nicht. Dies führt zu einer besonders großen Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zudem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass, falls die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festgestellt wurde, ein zumindest automatisierter Fahrmodus des Kraftfahrzeugs aktiviert wird. Der automatisierte Fahrmodus ist bevorzugt der Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der zumindest automatisierte Fahrmodus des Kraftfahrzeugs aufrecht erhalten werden. Es kann also verhindert werden, dass eine Übergabe an den Fahrer erzwungen wird, obwohl dieser fahrtüchtig ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Wechsel zum zumindest automatisierten Fahrmodus erfolgen. Befindet sich das Kraftfahrzeug beispielsweise in einem niederautomatisierten Fahrmodus gemäß einem Automatisierungsgrad kleiner als Level 3, kann beispielsweise der höher automatisierte Fahrmodus, wie beispielsweise der Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3, erst noch aktiviert werden. Bei einem Automatisierungsgrad unterhalb von Level 3 wird das Kraftfahrzeug beispielsweise vom Fahrer vollständig selbst gefahren (Level 0), assistiert gefahren (Level 1) oder zumindest teilautomatisiert von der Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs angesteuert (Level 2). Wird nun beispielsweise aufgrund einer Fahrt auf einer Schnellstraße ein automatisierter Fahrmodus aktivierbar, beispielsweise der Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3, kann beispielsweise autonom in diesen höher automatisierten Fahrmodus gewechselt werden, sofern die Fahrtüchtigkeit wie beschrieben festgestellt wurde. Das Kraftfahrzeug kann alternativ oder zusätzlich dazu bereits im Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 fahren, sodass die Fahrtüchtigkeit des Fahrers lediglich zur Aufrechterhaltung der Fahrt im Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 gegeben sein muss. Alternativ oder zusätzlich dazu kann von einem Automatisierungsgrad mit einem Level größer als 3 zu Level 3 mit der Anforderung an die Fahrtüchtigkeit des Fahrers vorgesehen sein. Das heißt es kann beispielsweise der entsprechende Wechsel von dem hochautomatisierten Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 4, bei dem die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs dauerhaft von der Steuervorrichtung übernommen wird und der Fahrer lediglich auf Anforderung wieder die Führung des Kraftfahrzeugs übernehmen kann, und/oder dem Automatisierungsgrad Level 5, das heißt einem vollautomatisierten Fahrmodus, bei dem das Kraftfahrzeug vollautonom fährt, vorgesehen sein. Wird von einem derartig hochautomatisierten Fahrmodus zurück zum Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 gewechselt, muss die Fahrtüchtigkeit des Fahrers aktuell gegeben sein. Bei den genannten Szenarien ist es prinzipiell sinnvoll, die Fahrtüchtigkeit des Fahrers zu überprüfen, wie es beispielsweise mit dem beschriebenen Verfahren möglich ist. Hierdurch wird letztendlich eine automatisierte Fahrt des Kraftfahrzeugs besonders sinnvoll und zuverlässig unterstützt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die empfangenen Körperbewegungsdaten und/oder die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten eine Beschleunigung beschreiben. Besonders bevorzugt wird nur die Beschleunigung des Körpers des Fahrers, also eine Körperbeschleunigung des Fahrers, und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, also eine Fahrzeugbeschleunigung, anhand der entsprechenden Daten, das heißt anhand der erfassten und empfangenen Körperbewegungsdaten beziehungsweise der erfassten Fahrzeugbewegungsdaten beziffert. Hierfür weisen die tragbare Erfassungseinrichtung sowie die Bewegungserfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs bevorzugt einen Beschleunigungssensor auf. Alternativ ist die Bewegungserfassungseinrichtung der Beschleunigungssensor.
Diesem Ausführungsbeispiel liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beispielsweise eine Bewegung in Querrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise aufgrund einer Kurvenfahrt, für die Bestimmung des Körperbewegungssignals nicht berücksichtigt werden muss. Es reicht vielmehr aus lediglich die Beschleunigungsdaten zu erfassen und auszuwerten. Es ist der Einfachheit halber also nicht nötig, andere Daten zu erfassen als die die Beschleunigung beschreibenden Körperbewegungsdaten und/oder Fahrzeugbewegungsdaten. Hierdurch wird besonders datenübertragungs- und datenerfassungsparsam die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festgestellt.
Es ist zudem in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass beim Anwenden des Körperbewegungserkennungskriteriums überprüft wird, ob die empfangenen Körperbewegungsdaten eine größere Ist-Körperbeschleunigung eines Körpers des Kraftfahrzeugs beschreiben als eine Soll-Körperbeschleunigung, die aufgrund der Fahrzeugbeschleunigung des Kraftfahrzeugs gemäß den erfassten Fahrzeugbewegungsdaten erwartet wird. Es wird also zunächst festgestellt, welche Körperbeschleunigung der Körper des Fahrers tatsächlich erfährt. Dies wird mittels der Ist-Körperbeschleunigung beziffert. Es liegen somit die Ist-Körperbeschleunigung beschreibende Ist-Körperbeschleunigungsdaten vor. Es wird zudem ausgehend von der Fahrzeugbeschleunigung berechnet, wie der Körper des Fahrers rein aufgrund der Fahrzeugbeschleunigung beschleunigt werden sollte. Dies wird mittels der Soll-Körperbeschleunigung beziffert. Es werden somit die Soll-Körperbeschleunigung beschreibende Soll-Körperbeschleunigungsdaten bestimmt. Mit anderen Worten ist die Soll-Körperbeschleunigung die erwartete Körperbeschleunigung des Körpers, das heißt ein prognostizierter Wert der Körperbeschleunigung allein ausgehend von der erfassten Fahrzeugbeschleunigung.
Falls die Ist-Körperbeschleunigung größer als die Soll-Körperbeschleunigung ist, beschreibt das erzeugte Körperbewegungssignal die unabhängige Körperbewegung. Mit anderen Worten liegt die unabhängige Körperbewegung vor, wenn der Ist-Körperbeschleunigungswert größer als der Soll-Körperbeschleunigungswert ist. Immer dann, wenn der Körper des Fahrers also stärker beschleunigt wird als dies aufgrund der tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung, das heißt der Soll-Körperbeschleunigung, erwartet werden würde, wird folglich von der unabhängigen Körperbewegung ausgegangen. Hierdurch kann letztendlich auf einfache Art und Weise das Körperbewegungssignal bereitgestellt werden.
Ferner sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass das Körperbewegungserkennungskriterium eine mechanische Dämpfung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Die mechanische Dämpfung entsteht beispielsweise aufgrund einer Dämpfungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, sodass in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs eine andere Beschleunigung wahrgenommen wird, als die Fahrzeugbeschleunigung gemäß den Fahrzeugbewegungsdaten. In diesem Fall wird der entsprechende Dämpfungsfaktor vom Körperbewegungserkennungskriterium berücksichtigt, indem er diesem als vorgegebener Wert und/oder variabler Wert bereitgestellt ist.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Verzögerungszeit berücksichtigt werden. Die Verzögerungszeit ist eine Zeit zwischen einem Erfassungszeitpunkt der Fahrzeugbewegungsdaten und einem tatsächlichen Zeitpunkt der Fahrzeugbewegung und/oder der Körperbewegung. Es wird also berücksichtigt, falls eine zeitliche Abweichung zwischen dem Erfassen beispielsweise der Fahrzeugbeschleunigung und der Auswirkung dieser Fahrzeugbeschleunigung auf den Fahrzeuginnenraum vorliegt. Außerdem oder alternativ kann eine gegebenenfalls bestehende Abweichung zwischen dem Erfassen der Fahrzeugbeschleunigung und der Auswirkung der erfassten Fahrzeugbeschleunigung auf die Körperbeschleunigung des Fahrers bestehen und berücksichtigt werden. Es wird also letztendlich eine Art Totzeit, zum Beispiel bewirkt durch die Dämpfung des Kraftfahrzeugs und/oder den Körper des Fahrers, berücksichtigt. Es werden also letztendlich Trägheitseffekte berücksichtigt. Die Verzögerungszeit kann beispielsweise im Bereich von Millisekunden liegen. Die Verzögerungszeit wird vom Körperbewegungserkennungskriterium berücksichtigt, indem sie diesem als vorgegebener Wert und/oder variabler Wert bereitgestellt ist.
Das Körperbewegungserkennungskriterium berücksichtigt die mechanische Dämpfung und/oder die Verzögerungszeit mittels eines mechanischen Modells. Im Modell ist zum Beispiel eine vorgegebene Verzögerung vorgegeben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Modell zur Berechnung der mechanischen Dämpfung und/oder der Verzögerungszeit benötigte Parameter aufweist, wie zum Beispiel Zustandsvariablen für das Kraftfahrzeug und/oder den Fahrer. Letztendlich kann besonders zuverlässig das Körperbewegungssignal bestimmt werden, da diverse physikalische Effekte berücksichtigt werden können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass, falls das erzeugte Körperbewegungssignal die abhängige Körperbewegung beschreibt, eine Betätigungsaufforderung für den Fahrer bereitgestellt wird. Es wird zudem überprüft, ob eine gemäß der Betätigungsaufforderung angeforderte Betätigung einer Betätigungseinrichtung im Kraftfahrzeug erfolgt ist. Die Betätigungsaufforderung ist beispielsweise ein elektronischer Hinweis und/oder eine elektronische Meldung. Diese kann akustisch mittels einer Lautsprechereinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder optisch mittels einer Bildschirmeinrichtung im Kraftfahrzeug ausgegeben werden. Die Betätigungsaufforderung kann beispielsweise die Aufforderung enthalten, einen bestimmten Knopf, Schalter und/oder Dreh-Drückschalter im Kraftfahrzeug zu bedienen. Dieser ist dann die Betätigungseinrichtung im Kraftfahrzeug. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Betätigungselement auf einem berührungssensitiven Bildschirm im Kraftfahrzeug angezeigt werden, bei dessen Berührung die Betätigung der Betätigungseinrichtung erfolgt ist.
Falls die angeforderte Betätigung erfolgt ist, wird dennoch die Fahrtüchtigkeit des Fahrers festgestellt. Sogar wenn eigentlich anhand der Körperbewegung des Fahrers nicht auf dessen Fahrtüchtigkeit geschlossen werden kann, kann dieser dennoch nach Reaktion auf die Betätigungsaufforderung kenntlich machen, dass er durchaus fahrtüchtig ist. Dies ist beispielsweise sinnvoll, wenn der Fahrer ruhig im Kraftfahrzeug sitzt und beispielsweise zumindest für das vorgegebene Zeitintervall seinen Körper, insbesondere seinen Arm mit der dort angeordneten tragbaren Erfassungseinrichtung, nicht bewegt hat. Dies muss nämlich nicht zwangsläufig bedeutet, dass der Fahrer nicht fahrtüchtig ist, sondern kann ein zufällig auftretendes Ereignis sein. In diesem Fall kann der Fahrer dennoch zeigen, dass er durchaus beispielsweise wach und somit bereit für ein Übernehmen der Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs ist, indem er aktiv die angeforderte Betätigung der Betätigungseinrichtung durchführt. Hierdurch wird eine zusätzliche Absicherung dahingehend erreicht, dass die Fahrtüchtigkeit des Fahrers stets korrekt bewertet wird.
Alterntaiv oder zusätzlich zur Betätigungsaufforderung, gemäß derer die Betätigungseinrichtung des Kraftfahrzeugs betätigt werden soll, kann die Betätigungsaufforderung auch ein Anheben und/oder Absenken des Körperteils, an dem die tragbare Erfassungseinrichtung angeordnet ist, umfassen. Der Fahrer könnte dann beispielsweise durch ein Armheben zeigen, dass er durchaus fahrtüchtig ist, sodass auch ohne Betätigung der Betätigungseinrichtung oder sogar Bereitstellen der Betätigungseinrichtung die Feststellung der Fahrtüchtigkeit des Fahrers erfolgen kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass eine Kommunikationsverbindung zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung und dem Kraftfahrzeug aufgebaut wird und über die aufgebaute Kommunikationsverbindung die erfassten Körperbewegungsdaten an das Kraftfahrzeug übermittelt werden. Die Kommunikationsverbindung ist bevorzugt drahtlos ausgebildet. Die Kommunikationsverbindung kann beispielsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN für Wireless Local Area Network), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Longtherm Evolution (LTE), Longtherm Evolution Advanced (LTE-A) oder Fifth Generation (5G) vorgesehen sein. Hierfür weisen die tragbare Erfassungseinrichtung sowie das Kraftfahrzeug bevorzugt eine jeweilige Kommunikationsschnittstelle auf, sodass die Kommunikationsverbindung zwischen den beiden Kommunikationsschnittstellen aufgebaut wird. Bevorzugt wird die Kommunikationsverbindung direkt nach einem Anschalten des Kraftfahrzeugs aufgebaut. Alternativ oder zusätzlich dazu kann sie nach einem Aktivieren des automatisierten Fahrmodus, bevorzugt des automatisierten Fahrmodus gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3, aufgebaut werden.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Kommunikationsverbindung zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung und einem mobilen Endgerät des Fahrers aufgebaut sein, wobei zudem eine Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Endgerät des Fahrers und der Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeugs aufgebaut wird. Die Daten, das heißt die erfassten Körperbewegungsdaten, können dann von der tragbaren Erfassungseinrichtung zunächst an das mobile Endgerät übermittelt werden und von diesem dem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.
Das mobile Endgerät ist zum Beispiel ein Mobiltelefon, bevorzugt ein Smartphone.
Im Kraftfahrzeug selbst werden die übermittelten erfassten Körperbewegungsdaten bevorzugt der Steuervorrichtung bereitgestellt, da diese daraufhin das Körperbewegungssignal erzeugt sowie gegebenenfalls die Fahrtüchtigkeit des Fahrers feststellt.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass zunächst, zum Beispiel nach einem Anschalten des Kraftfahrzeugs, überprüft wird, ob die beispielsweise im Kraftfahrzeug angeordnete und bevorzugt über die Kommunikationsverbindung mit dem Kraftfahrzeug verbundene oder zumindest verbindbare tragbare Erfassungseinrichtung tatsächlich dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zuzuordnen ist. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass gegebenenfalls ein Beifahrer oder ein weiterer Insasse des Kraftfahrzeugs die tragbare Erfassungseinrichtung trägt, sodass die erfassten Körperbewegungsdaten überhaupt nicht zum Feststellen der Fahrtüchtigkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs geeignet sind. In diesem Fall kann beispielsweise eine Personalisierungsapplikation in der tragbaren Erfassungseinrichtung und/oder in dem dem Fahrer zugeordneten Endgerät, das im Kraftfahrzeug angeordnet ist, vorgesehen sein. Es kann ferner eine Fahrerauthentifizierung durchgeführt werden, beispielsweise basierend auf einem personalisierten Fahrzeugschlüssel und/oder basierend von mittels der Innenraumkamera im Innenraum des Kraftfahrzeugs erfassten Bilddaten des Fahrers, anhand derer auf die Identität des Fahrers geschlossen werden kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Identitätsabfrage mittels beispielsweise der Betätigungseinrichtung sowie eines zugeordneten Bildschirms im Kraftfahrzeug vorgesehen sein, anhand derer beispielsweise der Fahrer angibt oder bestätigt, dass die im Kraftfahrzeug erfasste tragbare Erfassungseinrichtung von ihm selbst getragen wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist dazu ausgebildet, das beschriebene Verfahren durchzuführen. Hierbei ist das Kraftfahrzeug dazu ausgebildet, die für das Kraftfahrzeug vorgesehenen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Das Kraftfahrzeug ist ferner dazu ausgebildet, vom Kraftfahrzeug durchführbare Verfahrensschritte gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele und/oder einer Kombination der beschriebenen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Zu der Erfindung gehört ferner die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens oder eine Kombination von Ausführungsbeispielen 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 das erfindungsgemäße Verfahren, das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise die Kombination von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweisen, sofern die Ausführungsbeispiele nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs. Das System umfasst das Kraftfahrzeug sowie die tragbare Erfassungseinrichtung, die von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs am Körper getragen wird. Das System ist dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder eine Kombination von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele und deren Vorteile gelten, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße System.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrer, der eine tragbare Erfassungseinrichtung am Körper trägt; und
2 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen für ein Verfahren zum Feststellen 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 1 skizziert. In dem Kraftfahrzeug 1 befindet sich ein Fahrer 2, der auf einem Fahrersitz 27 sitzt. Der Fahrer 2 trägt eine tragbare Erfassungseinrichtung 4 an seinem Körper, bei der es sich hier um eine sogenannte Smartwatch, das heißt ein sogenanntes Wearable, handelt. Die tragbare Erfassungseinrichtung 4 trägt der Fahrer 2 an einem Körperteil 5 seines Körpers, wobei es sich bei dem Körperteil 5 in diesem Beispiel um einen Arm des Fahrers 2 handelt.
Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Steuervorrichtung 6 auf. Die Steuervorrichtung 6 ist dazu ausgebildet, in eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 1 einzugreifen, das heißt diese anzusteuern. Hierzu weist die Steuervorrichtung 6 zumindest einen Fahrmodus 7 auf. Im hier gezeigten Beispiel ist als Fahrmodus 7 bevorzugt ein automatisierter Fahrmodus 7 vorgesehen, der einem Automatisierungsgrad Level 3 entspricht, das heißt die Steuervorrichtung 6 führt selbstständig zahlreiche Fahrfunktionen des Kraftfahrzeugs 1 aus, das heißt steuert insbesondere die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs 1. Der Fahrer 2 muss jedoch dauerhaft prinzipiell die Führung des Kraftfahrzeugs 1 übernehmen können, das heißt es wird von ihm eine andauernde Fahrtüchtigkeit 22 (siehe Bezugszeichen 22 in 2) erwartet.
Das Kraftfahrzeug 1 gemäß 1 weist zudem eine Kommunikationsschnittstelle 8 auf. Die Kommunikationsschnittstelle 8 kann eine Kommunikationsverbindung 9 zur tragbaren Erfassungseinrichtung 4 aufbauen sowie aufrechterhalten. Über die Kommunikationsverbindung 9 können Daten von der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 an das Kraftfahrzeug 1, das heißt genau genommen an die Kommunikationsschnittstelle 8 des Kraftfahrzeugs 1, übermittelt werden. Die übermittelten und somit vom Kraftfahrzeug 1 empfangenen Daten können der Steuervorrichtung 6 bereitgestellt werden.
Das Kraftfahrzeug 1 weist zudem eine Bewegungserfassungseinrichtung 10 auf. Die Bewegungserfassungseinrichtung 10 ist hier als Beschleunigungssensor des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet, sodass mittels der Bewegungserfassungseinrichtung 10 eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 beschreibende Daten erfasst werden können.
Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner eine Innenraumkamera 11 auf, die einen Innenraum 12 des Kraftfahrzeugs 1 erfassen kann. Außerdem weist das Kraftfahrzeug 1 eine Betätigungseinrichtung 24 auf, die beispielsweise als berührungssensitiver Bildschirm, Knopf, Schalter und/oder Drehdrückschalter ausgebildet sein kann. Die Betätigungseinrichtung 24 kann vom Fahrer 2 manuell betätigt werden. Das Kraftfahrzeug 1 sowie die tragbare Erfassungseinrichtung 4 können von einem System umfasst werden.
Die Kommunikationsverbindung 9 ist bevorzugt drahtlos ausgebildet, beispielsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN für Wireless Local Area Network), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Longtherm Evolution (LTE), Longtherm Evolution Advanced (LTE-A) oder Fifth Generation (5G).
In 2 ist ein Verfahren zum Feststellen der Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 des Kraftfahrzeugs 1 skizziert. In einem Verfahrensschritt S1 wird hier beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 angeschaltet. Hierfür kann beispielsweise ein Startknopf im Kraftfahrzeug 1 vom Fahrer 2 betätigt werden und/oder ein Fahrzeugschlüssel in ein Zündschloss des Kraftfahrzeugs 1 eingeführt und durch Drehen im Zündschloss das Kraftfahrzeug 1 angeschaltet werden.
In einem Verfahrensschritt S2 wird zum Beispiel die Kommunikationsverbindung 9 zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 und dem Kraftfahrzeug 1, das heißt der Kommunikationsschnittstelle 8 des Kraftfahrzeugs 1, aufgebaut. In einem Verfahrensschritt S3 erfolgt beispielsweise ein Empfangen von mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 erfassten Körperbewegungsdaten 13 mittels der Kommunikationsschnittstelle 8 des Kraftfahrzeugs 1. Diese Daten werden also über die aufgebaute Kommunikationsverbindung 9 von der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 an das Kraftfahrzeug 1 übertragen. Im Kraftfahrzeug 1 werden sie der Steuervorrichtung 6 bereitgestellt. Die Körperbewegungsdaten 13 beschreiben eine Körperbewegung des Fahrers 2 des Kraftfahrzeugs 1, der die tragbare Erfassungseinrichtung 4 trägt. In dem hier beschriebenen Beispiel wird die Bewegung des Körperteils 5, das heißt des Arms des Fahrers 2, erfasst. Die empfangenen Körperbewegungsdaten 13 beschreiben bevorzugt die Beschleunigung des Arms, das heißt des Körperteils 5 des Fahrers 2 des Kraftfahrzeugs 1.
In einem weiteren Verfahrensschritt S4 erfolgt beispielsweise ein Erfassen von Fahrzeugbewegungsdaten 14 mittels der Bewegungserfassungseinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1. Die Fahrzeugbewegungsdaten 14 beschreiben eine Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs 1. Hier beschreiben sie die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1.
Anschließend wird beispielsweise in einem Verfahrensschritt S5 ein Körperbewegungserkennungskriterium 15 auf die empfangenen Körperbewegungsdaten 13 sowie die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten 14 angewendet. Hierbei wird ein Körperbewegungssignal 16 erzeugt. Das Körperbewegungssignal 16 beschreibt, ob die erfasste Körperbewegung des Fahrers 2 eine von der Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs 1 abhängige oder unabhängige Körperbewegung ist. Das Körperbewegungssignal 16 wird bevorzugt zumindest für ein vorgegebenes Zeitintervall 21 erzeugt. Hierfür wird bevorzugt das Körperbewegungserkennungskriterium 15 auf die in dem Zeitintervall 21 von der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 erfassten und vom Kraftfahrzeug 1 empfangenen Körperbewegungsdaten 13 und die in dem Zeitintervall 21 erfassten Fahrzeugbewegungsdaten 14 angewendet.
Beim Anwenden des Körperbewegungserkennungskriteriums 15 kann überprüft werden, ob die empfangenen Körperbewegungsdaten 13 eine größere Ist-Körperbeschleunigung 17 des Fahrers 2 beschreiben, insbesondere des Körperteils 5 des Fahrers 2, als eine Soll-Körperbeschleunigung 18 vorsieht. Die Soll-Körperbeschleunigung 18 wird aufgrund der Fahrzeugbeschleunigung gemäß den Fahrzeugbewegungsdaten 14 des Kraftfahrzeugs 1 erwartet. Wird beispielsweise festgestellt, dass die Ist-Körperbeschleunigung 17 größer als die Soll-Körperbeschleunigung 18 ist, wird das Körperbewegungssignal 16 derart erzeugt, dass dieses die unabhängige Körperbewegung beschreibt. Die Ist-Körperbeschleunigung 17 sowie die Soll-Körperbeschleunigung 18 werden hierbei als Ist-Körperbeschleunigungsdaten sowie Soll-Körperbeschleunigungsdaten berechnet und miteinander verglichen.
Das Körperbewegungserkennungskriterium 15 kann zudem oder alternativ mittels eines mechanischen Modells eine mechanische Dämpfung 19 des Kraftfahrzeugs 1 berücksichtigen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Körperbewegungserkennungskriterium 15 mittels des mechanischen Modells eine Verzögerungszeit 20 zwischen einem Erfassungszeitpunkt der Fahrzeugbewegungsdaten 14 und einem tatsächlichen Zeitpunkt der Fahrzeugbewegung und/oder der Körperbewegung berücksichtigen.
In einem Verfahrensschritt S6 wird zum Beispiel überprüft, ob gemäß dem erzeugten Körperbewegungssignal 16 die unabhängige Körperbewegung vorliegt. Falls dies der Fall ist, wird in einem Verfahrensschritt S7 insbesondere die Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 festgestellt.
Falls im Verfahrensschritt S6 festgestellt wird, dass eine abhängige Körperbewegung vorliegt, kann in einem Verfahrensschritt S8 beispielsweise eine Betätigungsaufforderung 23 für den Fahrer 2 bereitgestellt werden. Es wird daraufhin zum Beispiel in einem Verfahrensschritt S9 überprüft, ob eine gemäß der Betätigungsaufforderung 23 angeforderte Betätigung der Betätigungseinrichtung 24 im Kraftfahrzeug 1 erfolgt ist. Die Betätigungsaufforderung 23 ist beispielsweise ein Hinweis und/oder eine Meldung, der beziehungsweise die akustisch und/oder optisch im Kraftfahrzeug 1 für den Fahrer 2 ausgegeben wird. Die Betätigungsaufforderung 23 kann ihn beispielsweise dazu auffordern, eine bestimmte Taste oder einen bestimmten Knopf im Kraftfahrzeug 1 zu betätigen, wobei durch die entsprechende Betätigung die Betätigungsaufforderung 23 als erfüllt gilt. Die Betätigungseinrichtung 24 kann alternativ oder zusätzlich dazu eine Mikrofoneinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 sein, sodass beispielsweise eine akustische Bestätigung der Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 durch eine mündliche Antwort auf die Betätigungsaufforderung 23 möglich sein kann. Falls die angeforderte Betätigung erfolgt ist, wird dennoch die Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 festgestellt, das heißt zum Beispiel zum Verfahrensschritt S7 fortgeschritten.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Innenraumkamera 11 Kameradaten 25 erfasst werden, die zumindest ein Auge des Fahrers 2 beschreiben. Dies erfolgt beispielsweise in einem Verfahrensschritt S10. In einem Verfahrensschritt S11 kann überprüft werden, ob in dem vorgegebenen Zeitintervall 21 zumindest ein Lidschlag des Auges des Fahrers 2 erfasst wird. Hierfür werden die Kameradaten 25 entsprechend ausgewertet. Nur, falls im Zeitintervall 21 der zumindest eine Lidschlag erfasst wird, wird die Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 festgestellt, das heißt zum Verfahrensschritt S7 fortgeschritten. Falls kein Lidschlag des Auges des Fahrers 2 erfasst wird, kann beispielsweise erneut die Ermittlung von erfassten Körperbewegungsdaten 13 von der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 an das Kraftfahrzeug 1 vorgesehen sein, sodass weiterhin beispielsweise die Körperbewegung des Fahrers 2 des Kraftfahrzeugs 1 überprüft wird. Alternativ dazu kann zu einem Beenden 26 fortgeschritten werden, das heißt das Verfahren beendet werden, da aufgrund des nicht beobachteten Lidschlags des Auges des Fahrers 2 auf dessen Fahruntüchtigkeit geschlossen wird. Das Beenden 26 des Verfahrens kann auch dann erfolgen, wenn die Betätigung der Betätigungseinrichtung 24 im Kraftfahrzeug 1 nicht gemäß der Betätigungsaufforderung 23 erfolgt ist.
Alternativ oder zusätzlich zur Betätigung der Betätigungseinrichtung 24 gemäß der Betätigungsaufforderung 23 kann die Betätigungsaufforderung 23 eine Aufforderung zu einem Bewegen des Körperteils 5 umfassen, sodass beispielsweise durch eine entsprechende Körperbewegung des Fahrers 2 ebenfalls auf dessen Fahrtüchtigkeit 22 geschlossen werden kann.
Nach dem Verfahrensschritt S7 erfolgt insbesondere in einem Verfahrensschritt S12, dass der automatisierte Fahrmodus 7 des Kraftfahrzeugs 1 aktiviert wird und/oder aufrechterhalten wird und/oder ein Wechsel zum zumindest automatisierten Fahrmodus 7 erfolgt. Denn da die Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 erfolgreich festgestellt wurde, ist beispielsweise eine Weiterfahrt mit dem Fahrmodus 7 gemäß dem Automatisierungsgrad Level 3 weiter zulässig und möglich.
Mit anderen Worten zeigt die Erfindung einen Abgleich von einem Wearable-Bewegungssensor mit einer Fahrzeugsensorik zur Bewegungserkennung des Fahrers 2. Es werden also die mittels der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 erfassten Körperbewegungsdaten 13 mit den mittels der Bewegungserfassungseinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 erfassten Fahrzeugbewegungsdaten 14 abgeglichen. Trägt der Fahrer 2 die tragbare Erfassungseinrichtung 4 mit einem Bewegungssensor sowie Funktechnologie, können die Daten der tragbaren Erfassungseinrichtung 4, das heißt die Körperbewegungsdaten 13, mit den Fahrzeugbewegungsdaten 14 und somit den entsprechenden Fahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs 1 abgeglichen und zur Ermittlung von bewussten Bewegungen des Fahrers 2 verwendet werden. Es können somit mehr bewusste Körperbewegungen des Fahrers 2 systemseitig wahrgenommen werden, sodass eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer 2 gegebenenfalls ausbleiben kann.
Hierfür werden die tragbare Erfassungseinrichtung 4 sowie das Kraftfahrzeug 1 entsprechend gebondet, das heißt über die Kommunikationsverbindung 9 miteinander verbunden. Außerdem müssen beide eine Abstimmung über eine gemeinsame Zeitbasis haben. Dies ist beispielsweise mittels Anwendens des Körperbewegungserkennungskriteriums 15 möglich, da dieses beispielsweise die Verzögerungszeit 20 aber auch die mechanische Dämpfung 19 berücksichtigen kann.
Beim Aufbau der Kommunikationsverbindung 9 zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 und dem Kraftfahrzeug 1 wird insbesondere eine gemeinsame Zeitbasis für die erfassten und empfangenen Körperbewegungsdaten 13 sowie die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten 14 berechnet, sodass beispielsweise zeitlich korreliert die Körperbewegungsdaten 13 sowie die Fahrzeugbewegungsdaten 14 der Steuervorrichtung 6 zur Verfügung stehen.
Die beschriebenen Verfahrensschritte S1 bis S12 werden bevorzugt von der Steuervorrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 1 zumindest initiiert und bevorzugt durchgeführt. Ausgetauschte beziehungsweise bereitgestellte Daten von Bewegungen können dann, bevorzugt in der Steuervorrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 1, miteinander verglichen werden, das heißt die Körperbewegungsdaten 13 können mit den Fahrzeugbewegungsdaten 14 unter Anwendung des Körperbewegungserkennungskriteriums 15 mittels der Steuervorrichtung 6 ausgewertet werden. Kann ausgeschlossen werden, dass die Fahrzeugbewegung die jeweilige Bewegung der tragbaren Erfassungseinrichtung 4, das heißt letztendlich die Körperbewegung des Fahrers 2, ausgelöst hat, wird die bewusste Fahrerbewegung, das heißt die bewusste Bewegung eines Körperteils 5 des Fahrers 2, angenommen und registriert und daran dessen Fahrerübernahmebereitschaft sichergestellt, sodass letztendlich die Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 als bestehend angenommen wird. Das Körperbewegungserkennungskriterium 15 berücksichtigt hierbei ein Timing, das heißt die Zeitsynchronisation zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung 4 und der Bewegungserfassungseinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1, sowie eine Bewegungsrichtung. Bevorzugt basieren jedoch die Feststellungen der Fahrtüchtigkeit 22 des Fahrers 2 allein auf Beschleunigungsdaten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015105581 A1 [0004]
US 20180043901 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Feststellen einer Fahrtüchtigkeit (22) eines Fahrers (2) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend folgende Schritte: - Empfangen (S3) von mittels einer tragbaren Erfassungseinrichtung (4) erfassten Körperbewegungsdaten (13), die eine Körperbewegung eines Fahrers (2) des Kraftfahrzeugs (1), der die tragbare Erfassungseinrichtung (4) an seinem Körper trägt, beschreiben; - Erfassen (S4) von eine Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs (1) beschreibenden Fahrzeugbewegungsdaten (14) mittels einer Bewegungserfassungseinrichtung (10) des Kraftfahrzeugs (1); - Erzeugen (S5) eines Körperbewegungssignals (16) unter Anwenden eines Körperbewegungserkennungskriteriums (15) auf die empfangenen Körperbewegungsdaten (13) und die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten (14), wobei das Körperbewegungssignal (16) beschreibt, ob die erfasste Körperbewegung des Fahrers (2) eine von der Fahrzeugbewegung des Kraftfahrzeugs (1) abhängige oder unabhängige Körperbewegung ist; - falls gemäß dem erzeugten Körperbewegungssignal (16) die unabhängige Körperbewegung vorliegt (S6), Feststellen (S7) der Fahrtüchtigkeit (22) des Fahrers (2).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Körperbewegungssignal (16) zumindest für ein vorgegebenes Zeitintervall (21) erzeugt wird, wobei das Körperbewegungserkennungskriteriums (15) auf die in dem Zeitintervall (21) von der tragbaren Erfassungseinrichtung (4) erfassten empfangenen Körperbewegungsdaten (13) und die in dem Zeitintervall (21) erfassten Fahrzeugbewegungsdaten (14) angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei überprüft wird (S11), ob in dem vorgegebenen Zeitintervall (21) mittels einer Innenraumkamera (11) in einem Innenraum (12) des Kraftfahrzeugs (1) zumindest ein Lidschlag eines Auges des Fahrers (2) erfasst wird (S10), und nur, falls im Zeitintervall (21) der zumindest eine Lidschlag erfasst wird, die Fahrtüchtigkeit (22) des Fahrers (2) festgestellt wird (S7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, falls die Fahrtüchtigkeit (22) des Fahrers (2) festgestellt wurde, ein zumindest automatisierter Fahrmodus (7) des Kraftfahrzeugs (1) aktiviert und/oder aufrechterhalten wird und/oder ein Wechsel zum zumindest automatisierten Fahrmodus (7) erfolgt (S12).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die empfangenen Körperbewegungsdaten (13) und/oder die erfassten Fahrzeugbewegungsdaten (14) eine Beschleunigung beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei beim Anwenden des Körperbewegungserkennungskriteriums (15) überprüft wird, ob die empfangenen Körperbewegungsdaten (13) eine größere Ist-Körperbeschleunigung (17) des Fahrers (2) beschreiben als eine Soll-Körperbeschleunigung (18), die aufgrund einer Fahrzeugbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (1) gemäß den erfassten Fahrzeugbewegungsdaten (14) erwartet wird, wobei, falls die Ist-Körperbeschleunigung (17) größer als die Soll-Körperbeschleunigung (18) ist, das erzeugte Körperbewegungssignal (16) die unabhängige Körperbewegung beschreibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Körperbewegungserkennungskriterium (15) mittels eines mechanischen Modells eine mechanische Dämpfung (19) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder eine Verzögerungszeit (20) zwischen einem Erfassungszeitpunkt der Fahrzeugbewegungsdaten (14) und einem tatsächlichen Zeitpunkt der Fahrzeugbewegung und/oder der Körperbewegung berücksichtigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, falls das erzeugte Körperbewegungssignal (16) die abhängige Körperbewegung beschreibt, eine Betätigungsaufforderung (23) für den Fahrer (2) bereitgestellt (S8) und überprüft wird (S9), ob eine gemäß der Betätigungsaufforderung (23) angeforderte Betätigung einer Betätigungseinrichtung (24) im Kraftfahrzeug (1) erfolgt, wobei, falls die angeforderte Betätigung erfolgt ist, dennoch die Fahrtüchtigkeit (22) des Fahrers (2) festgestellt wird (S7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kommunikationsverbindung (9) zwischen der tragbaren Erfassungseinrichtung (4) und dem Kraftfahrzeug (1) aufgebaut wird (S2) und über die aufgebaute Kommunikationsverbindung (9) die erfassten Körperbewegungsdaten (13) an das Kraftfahrzeug (1) übermittelt werden (S3).
Kraftfahrzeug (1), das dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.