DE102022101396B3 - Device for monitoring a handover of a driving function to a person and method for monitoring the handover of a driving function of a vehicle to a person - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (50) zum Überwachen einer Übergabe einer Fahrfunktion zu einer Person (35). Die Vorrichtung (50) beinhaltet ein am Arm (11) oder Finger tragbares Mobilteil (10). Das Mobilteil (10) weist eine Sensorik (14, 15, 16) zum Erfassen einer Beschleunigung und/oder einer Position einer dem Handgelenk (11) zugeordneten Hand (12) auf. Die Vorrichtung (50) beinhaltet ein Fahrzeug (30) mit einem Lenkrad (13) zum Führen des Fahrzeugs (30). Eine Steuereinheit (20) der Vorrichtung (50) weist eine Schnittstelle (21) auf. Die Schnittstelle (21) ist ausgebildet, durch die Sensorik erfasste Beschleunigung und/oder Position der Hand (12) zu empfangen. Ferner ist die Steuereinheit (20) eingerichtet, anhand der von dem Mobilteil (10) empfangenen Daten zur Beschleunigung und/oder Position eine Annäherung der Hand (12) an das Lenkrad (13) festzustellen und eine Zeitdauer zu ermitteln, bis wann die Hand (12) das Lenkrad (13) kontaktiert. In Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdauer wird die Fahrzeugfunktion aufrechterhalten, eingeschränkt oder deaktiviert.The invention relates to a device (50) for monitoring a transfer of a driving function to a person (35). The device (50) contains a mobile part (10) that can be worn on the arm (11) or finger. The handset (10) has sensors (14, 15, 16) for detecting an acceleration and/or a position of a hand (12) assigned to the wrist (11). The device (50) includes a vehicle (30) with a steering wheel (13) for driving the vehicle (30). A control unit (20) of the device (50) has an interface (21). The interface (21) is designed to receive the acceleration and/or position of the hand (12) detected by the sensors. The control unit (20) is also set up to use the data on acceleration and/or position received from the handset (10) to determine when the hand (12) is approaching the steering wheel (13) and to determine a period of time up to which the hand ( 12) contacts the steering wheel (13). Depending on the determined period of time, the vehicle function is maintained, restricted or deactivated.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen einer Übergabe einer Fahrfunktion zu einer Person. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überwachen der Übergabe einer Fahrfunktion eines Fahrzeugs zu einer Person.The invention relates to a device for monitoring a transfer of a driving function to a person. In addition, the invention relates to a method for monitoring the transfer of a driving function of a vehicle to a person.
Viele heutige Assistenzfunktionen in Fahrzeugen sind darauf angewiesen, dass ein Fahrer oder eine Fahrerin jederzeit die Fahrfunktionen überwachen und jederzeit eingreifen sowie übernehmen kann. Dies gilt insbesondere für so genannte Level-2-Fahrzeuge. Viele solcher Assistenzfunktionen erlauben, dass kurzzeitig oder auch gegebenenfalls für einen längeren Zeitraum die Hände vom Lenkrad weggenommen werden können, ohne dass dabei die zugeordnete Fahrfunktion abbricht. Solche Assistenzfunktionen werden auch als „Hands-free-Funktionen“ bezeichnet. Bei kritischen Situationen ist meist vorgesehen, dass das Fahrzeug die Person warnt und fordert eine entsprechende Übernahme der Fahrfunktion. Wird dieser Aufforderung nicht nachgekommen, so wird häufig eine definierte Warnkaskade eingeleitet. Erfolgt während dieser Warnkaskade keine Übernahme der Fahrfunktion durch die Person, so kann das Fahrzeug zum Stillstand gebracht werden. Ist ein Sicherheitskonzept des Fahrzeugs sehr streng oder fein eingestellt, so kann es zu Fehlwarnungen und sogar zu unnötigen Notbremsungen des Fahrzeugs kommen.Many of today's assistance functions in vehicles depend on a driver being able to monitor the driving functions at any time and be able to intervene and take over at any time. This applies in particular to so-called Level 2 vehicles. Many such assistance functions allow the hands to be taken away from the steering wheel for a short time or possibly for a longer period of time without the associated driving function being interrupted. Such assistance functions are also referred to as "hands-free functions". In critical situations, the vehicle usually warns the person and requests that they take over the driving function accordingly. If this request is not complied with, a defined warning cascade is often initiated. If the person does not take over the driving function during this warning cascade, the vehicle can be brought to a standstill. If a safety concept of the vehicle is set very strictly or finely, false warnings and even unnecessary emergency braking of the vehicle can occur.
In diesem Zusammenhang beschreibt die Offenlegungsschrift
Die Offenlegungsschrift
Ferner offenbart die
Des Weiteren offenbart die
Die
Sieht ein Fahrerassistenzsystem vor, dass eine Fahrfunktion nicht länger durch das Fahrzeug, sondern durch einen menschlichen Fahrer wahrgenommen werden muss, so kann die unangenehme Situation eintreten, dass der Fahrer zwar die Fahrfunktion übernehmen möchte, jedoch das Fahrzeug zuvor die Fahrfunktion deaktiviert oder gar das Fahrzeug unnötigerweise zum Stillstand bringt. Dies kann beispielsweise daran liegen, weil der Fahrer nicht schnell genug auf eine entsprechende Aufforderung des Fahrzeugs reagiert, er jedoch grundsätzlich die Steuerung übernehmen will. Daher kann eine Aufgabe der Erfindung darin gesehen werden, bereits eine Übernahmeabsicht des Fahrers zu erkennen und dadurch unnötige Einschränkungen beim Führen eines Fahrzeugs zu vermeiden.If a driver assistance system provides that a driving function no longer has to be performed by the vehicle, but by a human driver, the unpleasant situation can arise that the driver would like to take over the driving function, but the vehicle first deactivates the driving function or even the vehicle unnecessarily brought to a standstill. This can be due, for example, to the fact that the driver does not react quickly enough to a corresponding request from the vehicle, but basically wants to take control. Therefore, one object of the invention can be seen as recognizing the driver's intention to take over and thereby avoiding unnecessary restrictions when driving a vehicle.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe der unabhängigen Patentansprüche dieser Anmeldung gelöst. Sinnvolle und vorteilhafte weitere Ausführungsformen ergeben sich durch die Unteransprüche, die Beschreibung sowie den Figuren.This problem is solved with the help of the independent patent claims of this application. Useful and advantageous further embodiments result from the dependent claims, the description and the figures.
Ein erster Aspekt dieser Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen einer Übergabe einer Fahrfunktion zu einer Person. Die Übergabe der Fahrfunktion kann auch als eine Überantwortung der Fahrfunktion angesehen werden. Die Person ist bevorzugt innerhalb eines Fahrzeugs positioniert. Diese Person ist insbesondere ein Fahrer oder eine Fahrerin des Fahrzeugs. Die Fahrfunktion kann insbesondere eine Komfortfahrfunktion wie zum Beispiel eine Spurführung und/oder eine Querführung sein.A first aspect of this invention relates to an apparatus for monitoring a handover of a driving function to a person. The handover of the driving function can also be regarded as a handing over of the driving function. The person is preferably positioned inside a vehicle. This person is in particular a driver of the vehicle. The driving function can in particular be a comfort driving function such as lane guidance and/or lateral guidance.
Die Vorrichtung beinhaltet ein am Arm, Handgelenk und/oder Finger tragbares Mobilteil. Dieses am Handgelenk, Arm und/oder am Finger tragbare Mobilteil kann ein Armband, ein Sensorband, ein Ring und/oder eine Smartwatch sein. Die Smartwatch wird bevorzugt in der Nähe des Handgelenks getragen. Meistens wird das Mobilteil im Bereich eines Unterarms angeordnet. Der Ring kann ein Sensorring sein, welcher über Sensoren verfügt. Das Mobilteil kann am Unterarm, am Handgelenk oder an einem oder mehreren Fingern angeordnet sein. Es können mehrere Mobilteile zum Einsatz kommen. Zum Beispiel kann am Handgelenk eine Swartwatch und am Finger ein Sensorring angeordnet sein. Das am Arm, Handgelenk und/oder Finger tragbare Mobilteil beinhaltet bevorzugt eine Sensorik zum Erfassen einer Beschleunigung und/oder einer Position einer dem Arm, Finger und/oder Handgelenk zugeordneten Hand. Die Sensorik kann einen oder mehrere Sensoren umfassen. Diese Sensoren können insbesondere einen Beschleunigungssensor und/oder einen Positionssensor beinhalten. Der Ring kann ebenfalls alle Sensoren beinhalten, welche das Mobilteil oder die Smartwatch aufweist. Die Smartwatch ist insbesondere eine elektronische Armbanduhr sein, welche zusätzlich über die Sensorik verfügt. Da derzeit Hersteller von Smartphones auch solche elektronische Armbanduhren anbieten, werden diese elektronische Armbanduhren Smartwatches genannt. Mittels des Beschleunigungssensors kann zusätzlich neben der Beschleunigung auch ein Ruck erfasst werden. Ein Ruck ist insbesondere eine zeitliche Ableitung der Beschleunigung beziehungsweise eine dritte Zeitableitung des Orts.The device includes an arm, wrist and/or finger wearable handset. This wearable on the wrist, arm and/or finger Handset can be a bracelet, sensor band, ring and/or smart watch. The smartwatch is preferably worn close to the wrist. The handset is usually placed in the area of a forearm. The ring can be a sensor ring, which has sensors. The handset can be placed on the forearm, on the wrist, or on one or more fingers. Several handsets can be used. For example, a watch can be placed on the wrist and a sensor ring on the finger. The mobile part that can be worn on the arm, wrist and/or finger preferably contains a sensor system for detecting an acceleration and/or a position of a hand assigned to the arm, finger and/or wrist. The sensor system can include one or more sensors. In particular, these sensors can contain an acceleration sensor and/or a position sensor. The ring can also contain any sensors that the handset or smartwatch has. The smartwatch is in particular an electronic wristwatch, which also has the sensors. Since smartphone manufacturers currently also offer such electronic wristwatches, these electronic wristwatches are called smartwatches. In addition to the acceleration, a jerk can also be detected by means of the acceleration sensor. A jerk is in particular a time derivative of the acceleration or a third time derivative of the location.
Die Vorrichtung beinhaltet ferner ein Fahrzeug mit einem Lenkrad zum Führen des Fahrzeugs. Insbesondere dient das Lenkrad zum Einstellen eines Lenkwinkels und somit dem Führen des Fahrzeugs. Das Lenken des Fahrzeugs kann durch die Fahrfunktion in einem vorgegebenen Rahmen eines teilautomatisierten Fahrens zumindest zeitweise durch das Fahrzeug übernommen werden. Die Vorrichtung sieht ferner eine Steuereinheit vor. Die Vorrichtung oder die Steuereinheit können insbesondere eine Schnittstelle beinhalten. Die Steuereinheit ist bevorzugt fahrzeugseitig vorgesehen, kann jedoch stattdessen im tragbaren Mobilteil angeordnet sein. Die Schnittstelle ist ausgebildet, durch die Sensorik erfasste Beschleunigung und/oder Position der Hand zu empfangen. Dabei ist die Steuereinheit eingerichtet, anhand der von dem Mobilteil empfangenen Daten zur Beschleunigung und/oder Position eine Annäherung der Hand an das Lenkrad festzustellen sowie eine Zeitdauer zu ermitteln, bis wann die Hand das Lenkrad kontaktiert. Die Steuereinheit kann somit insbesondere eine Bewegung der Hand zum Lenkrad hin erkennen und zugleich ermitteln, wie lange es dauert, bis die Hand der Person das Lenkrad erreicht beziehungsweise kontaktiert. Ein Kontakt der Hand mit dem Lenkrad kann beispielsweise mit Hilfe entsprechender Kontaktsensoren im Lenkrad erkannt werden. Dies können beispielsweise Wärmesensoren und/oder kapazitive Sensoren sein.The device also includes a vehicle with a steering wheel for driving the vehicle. In particular, the steering wheel is used to set a steering angle and thus to guide the vehicle. The steering of the vehicle can be taken over by the vehicle at least temporarily by the driving function within a predetermined framework of partially automated driving. The device also provides a control unit. The device or the control unit can in particular contain an interface. The control unit is preferably provided on the vehicle, but can instead be arranged in the portable handset. The interface is designed to receive the acceleration and/or position of the hand detected by the sensors. The control unit is set up to use the acceleration and/or position data received from the handset to determine when the hand is approaching the steering wheel and to determine the time it takes for the hand to make contact with the steering wheel. The control unit can thus in particular detect a movement of the hand towards the steering wheel and at the same time determine how long it takes for the person's hand to reach or contact the steering wheel. Contact of the hand with the steering wheel can be detected, for example, with the help of appropriate contact sensors in the steering wheel. These can be heat sensors and/or capacitive sensors, for example.
Um die Annäherung der Hand an das Lenkrad feststellen zu können, kann die Steuereinheit beispielsweise eine (erste) Trajektorie der Hand ermitteln. Anhand dieser Trajektorie kann eine Annäherung der Hand an das Lenkrad festgestellt werden. Die Steuereinheit ist insbesondere eingerichtet, in Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdauer die Fahrfunktion aufrecht zu erhalten, einzuschränken oder zu deaktivieren. Dazu kann ein Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert erfolgen. Überschreitet die ermittelte Zeitdauer den vorgegebenen Schwellenwert, so ist die Steuereinheit bevorzugt ausgebildet, die Fahrfunktion zumindest einzuschränken oder ganz zu deaktivieren. Beispielsweise kann eine Querlenkung oder eine Spurführung deaktiviert werden. Alternativ können andere Komfortfunktionen wie zum Beispiel eine Sitzheizung oder eine Heizung oder ein Entertainmentsystem ausgeschaltet werden. Insbesondere kann die Steuereinheit vor einer Einschränkung oder einer Deaktivierung der Fahrfunktion ein Warnsignal an die Person ausgeben. Dieses Warnsignal kann als Warnkaskade mit mehreren unterschiedlich ausgestalteten Warnsignalen ausgebildet sein. Mit Hilfe des Warnsignals oder der Warnkaskade kann die Person zur Übernahme einer Fahrfunktion wie zum Beispiel einer Lenkung oder Fahrzeugführung aufgefordert werden. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn ein teilautomatisierendes Fahren des Fahrzeugs an seine Grenzen stößt und ein sicheres Betreiben des Fahrzeugs nur noch mit Hilfe der Person als Fahrer möglich ist. Ein wichtiger Gedanke der Erfindung konzentriert sich jedoch nicht auf das Warnsignal oder die zuvor durchgeführte Warnkaskade, sondern darauf, ob die Person nach der Warnung gewillt ist, die Fahrfunktion zu übernehmen. Dieser Kooperationswille der Person wird anhand der Annäherung der Hand an das Lenkrad festgestellt. Die Zeitdauer gibt insbesondere an, wann das Fahrzeug mit einer Übernahme der Fahrfunktion durch die Person rechnen kann. Übernimmt die Person die Fahrfunktion, so wird die Person wieder zu einem Fahrer oder einer Fahrerin des Fahrzeugs. Zuvor kann die Person als Insasse des Fahrzeugs betrachtet werden. So kann die Steuereinheit erkennen, dass die Fahrfunktion innerhalb der ermittelten Zeitdauer an die Person übergeben wird. Dadurch kann ein unnötiges Deaktivieren der Fahrfunktion oder gar eine unnötige Notbremsung des Fahrzeugs vermieden werden. Insbesondere kann die Steuereinheit eine häufig vorgesehene Notbremsung oder Deaktivierung von Fahrfunktionen zumindest zeitlich verzögern, bis zumindest die ermittelte Zeitdauer verstrichen ist. Unnötige Notbremsungen oder Deaktivierungen von Fahrfunktionen können so beim teilautomatisierten Fahren vermieden werden. Teilautonomes Fahren kann dadurch attraktiver gestaltet werden.In order to be able to determine when the hand is approaching the steering wheel, the control unit can determine a (first) trajectory of the hand, for example. This trajectory can be used to determine when the hand is approaching the steering wheel. In particular, the control unit is set up to maintain, restrict or deactivate the driving function depending on the determined period of time. For this purpose, a comparison can be made with a predetermined threshold value. If the determined period of time exceeds the predefined threshold value, the control unit is preferably designed to at least restrict or completely deactivate the driving function. For example, lateral steering or lane guidance can be deactivated. Alternatively, other comfort functions such as seat heating or heating or an entertainment system can be switched off. In particular, the control unit can issue a warning signal to the person before the driving function is restricted or deactivated. This warning signal can be designed as a warning cascade with several differently designed warning signals. With the help of the warning signal or the warning cascade, the person can be prompted to take over a driving function such as steering or driving the vehicle. This is provided in particular when partially automated driving of the vehicle has reached its limits and safe operation of the vehicle is only possible with the help of the person as the driver. However, an important idea of the invention does not focus on the warning signal or the previously implemented warning cascade, but on whether the person is willing to take over the driving function after the warning. This willingness to cooperate on the part of the person is determined by the approach of the hand to the steering wheel. The length of time indicates in particular when the vehicle can expect the person to take over the driving function. If the person takes over the driving function, the person becomes a driver of the vehicle again. Before that, the person can be considered as an occupant of the vehicle. The control unit can thus recognize that the driving function is handed over to the person within the determined period of time. As a result, an unnecessary deactivation of the driving function or even an unnecessary emergency braking of the vehicle can be avoided. In particular, the control unit can at least delay a frequently provided emergency braking or deactivation of driving functions until at least the determined period of time has elapsed. Unnecessary emergency braking or deactivation of driving functions can thus be avoided in semi-automated driving. part car As a result, nome driving can be made more attractive.
Eine vorteilhafte zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass das tragbare Mobilteil einen Beschleunigungssensor und/oder einen Positionssensor zum Erfassen von Beschleunigungsdaten und/oder Positionsdaten der Hand aufweist. Die Steuereinheit ist bevorzugt eingerichtet, basierend auf den Beschleunigungsdaten und/oder einer zeitlichen Änderung der Positionsdaten eine erste Trajektorie der Hand zu ermitteln und in Abhängigkeit von der ermittelten ersten Trajektorie die Zeitdauer zu bestimmen. Insbesondere kann anhand der ersten Trajektorie ein Verlauf eines Abstands der Hand zu dem Lenkrad ermittelt werden. Bei einem zeitlich abnehmenden Abstand der Hand von dem Lenkrad kann von einer Annäherung der Hand an das Lenkrad ausgegangen werden. Zugleich kann die Steuereinheit basierend auf dem kleiner werdenden Abstand die Zeitdauer ermitteln, bis wann die Hand das Lenkrad kontaktiert. Wird die Trajektorie durch eine Innenkamera ermittelt, so wird sie bevorzugt als „zweite Trajektorie“ bezeichnet. Die Begriffe „erste Trajektorie“ oder „zweite Trajektorie“ stellen lediglich eine unterschiedliche Bezeichnung dar, ohne eine Reihenfolge festzulegen. Die erste Trajektorie wird bevorzugt anhand der Sensoren des Mobilteils ermittelt und kann auch als „Smartwatch-Trajektorie“ angesehen werden. Im Gegensatz dazu wird die zweite Trajektorie bevorzugt anhand der Daten einer Kamera gewonnen und kann als „Kamera-Trajektorie“ betrachtet werden. Der Begriff „die Trajektorie“ kann die erste Trajektorie und/oder die zweite Trajektorie umfassen.An advantageous additional or alternative embodiment provides that the portable handset has an acceleration sensor and/or a position sensor for detecting acceleration data and/or position data of the hand. The control unit is preferably set up to determine a first trajectory of the hand on the basis of the acceleration data and/or a change in the position data over time and to determine the time period as a function of the determined first trajectory. In particular, a course of a distance between the hand and the steering wheel can be determined on the basis of the first trajectory. If the distance between the hand and the steering wheel decreases over time, it can be assumed that the hand is approaching the steering wheel. At the same time, based on the decreasing distance, the control unit can determine the length of time until the hand touches the steering wheel. If the trajectory is determined by an internal camera, it is preferably referred to as the “second trajectory”. The terms "first trajectory" or "second trajectory" merely represent a different designation without specifying an order. The first trajectory is preferably determined using the handset's sensors and can also be viewed as a "smartwatch trajectory". In contrast, the second trajectory is preferably obtained using the data from a camera and can be regarded as a "camera trajectory". The term “the trajectory” can include the first trajectory and/or the second trajectory.
Zusätzlich oder alternativ kann der Abstand der Hand vom Lenkrad mithilfe einer Signalstärke ermittelt werden, welche die Schnittstelle von dem Mobilteil empfängt. Die Steuereinheit kann in Abhängigkeit von der Signalstärke den Abstand des Mobilteils vom Lenkrad bestimmen. Alternativ kann der Abstand mittels einer Laufzeitmessung ermittelt werden. Dazu kann die Vorrichtung einen entsprechende TOF-Kamera (Time-of-flight Kamera) oder einen TOF-Sensor aufweisen. Basierend auf dem Laufzeitverfahren kann der Abstand oder eine Entfernung der Hand vom Lenkrad ermittelt werden. Dies ist auch im Zeitablauf, also zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten möglich.Additionally or alternatively, the distance of the hand from the steering wheel can be determined using a signal strength, which the interface receives from the handset. Depending on the signal strength, the control unit can determine the distance between the handset and the steering wheel. Alternatively, the distance can be determined by means of a transit time measurement. For this purpose, the device can have a corresponding TOF camera (time-of-flight camera) or a TOF sensor. Based on the runtime method, the distance or a distance of the hand from the steering wheel can be determined. This is also possible over time, ie at several different points in time.
Insbesondere kann die Steuereinheit basierend auf der ersten und/oder zweiten Trajektorie eine periodische Bewegung der Hand erkennen. Im Falle einer periodischen Bewegung der Hand kann insbesondere von keiner Annäherung der Hand an das Lenkrad ausgegangen werden. Eine periodische Handbewegung kann beispielsweise ein Winken mit der Hand darstellen, bei einem Winken mit der Hand nähert sich die Hand dem Lenkrad zwar kurzzeitig an, entfernt sich jedoch zugleich aufgrund der periodischen Bewegung wieder vom Lenkrad. In diesem Fall würde eine Auswertung der ersten und/oder zweiten Trajektorie durch die Steuereinheit ergeben, dass die Hand sich kurzzeitig dem Lenkrad nähert, jedoch sich ebenso schnell wieder vom Lenkrad entfernt. Zum Bestimmen und/oder Auswerten der ersten und/oder zweiten Trajektorie kann die Steuereinheit die Sensordaten des Mobilteils in ein Koordinatensystem bezogen auf das Fahrzeug und/oder des Lenkrads umrechnen. Damit kann die Steuereinheit eingerichtet sein, dass bei periodischen Handbewegungen keine Zeitdauer zu ermitteln oder eine Zeitdauer anzugeben, welche einen so großen Wert aufweist, der zu einer Deaktivierung oder zumindest einer Einschränkung der Fahrzeugfunktion führt.In particular, the control unit can recognize a periodic movement of the hand based on the first and/or second trajectory. In the case of a periodic movement of the hand, it can be assumed in particular that the hand is not approaching the steering wheel. A periodic hand movement can represent a waving of the hand, for example. When the hand is waved, the hand approaches the steering wheel for a short time, but at the same time moves away from the steering wheel again due to the periodic movement. In this case, an evaluation of the first and/or second trajectory by the control unit would result in the hand briefly approaching the steering wheel, but moving away from the steering wheel again just as quickly. To determine and/or evaluate the first and/or second trajectory, the control unit can convert the sensor data of the handset into a coordinate system based on the vehicle and/or the steering wheel. In this way, the control unit can be set up so that no time period is to be determined in the case of periodic hand movements or to specify a time period which has such a large value that leads to a deactivation or at least a restriction of the vehicle function.
Eine vorteilhafte zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die ermittelte Zeitdauer mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich kann die Fahrfunktion eingeschränkt, deaktiviert oder aufrechterhalten werden. Insbesondere kann die Steuereinheit basierend auf der erfassten Beschleunigung und/oder Position der Hand die erste und/oder zweite Trajektorie der Hand ermitteln und diese Trajektorie klassifizieren. Die Klassifizierung dient insbesondere dazu, festzustellen, ob und inwieweit die Hand sich zum Lenkrad hin bewegt. Beispielsweise können periodische Handbewegungen in einer eigenen Klasse zugeordnet werden. Der vorgegebene Schwellenwert kann insbesondere Werte von wenigen Sekunden bis zu einer Minute betragen. Der Schwellenwert kann insbesondere von der Fahrfunktion und/oder von der Verkehrssituation abhängig sein. Die Verkehrssituation kann mittels einer Außenkamera erfasst werden.An advantageous additional or alternative embodiment provides that the control unit is designed to compare the determined time period with a predetermined threshold value. Depending on this comparison, the driving function can be restricted, deactivated or maintained. In particular, based on the detected acceleration and/or position of the hand, the control unit can determine the first and/or second trajectory of the hand and classify this trajectory. The classification is used in particular to determine whether and to what extent the hand moves towards the steering wheel. For example, periodic hand movements can be assigned to a separate class. In particular, the predefined threshold value can be values from a few seconds up to one minute. The threshold value can depend in particular on the driving function and/or on the traffic situation. The traffic situation can be recorded using an external camera.
Unterschreitet die ermittelte Zeitdauer den Schwellenwert, so wird bevorzugt die Fahrzeugfunktion aufrechterhalten. Insbesondere kann die Steuereinheit den Schwellenwert bezüglich der Person individualisieren. Dies bedeutet, dass der vorgegebene Schwellenwert an eine Reaktionsfähigkeit der Person angepasst werden kann. Erkennt die Steuereinheit zum Beispiel, dass die Person regelmäßig zügig und zuverlässig bei entsprechender Aufforderung die Fahrzeugfunktion wieder übernimmt, so kann der Schwellenwert etwas geringer angesetzt werden als bei einer anderen Person, welche hierzu etwas mehr Zeit benötigt. Hierzu kann die ermittelte Zeitdauer aufgezeichnet und der Person zugeordnet werden. So können historische Zeitdauern einer Person zugeordnet werden. Dadurch kann eine Individualisierung des vorgegebenen Schwellenwertes ermöglicht werden. Dadurch kann jeder individuellen Person ein eigener Schwellenwert für bestimmte Fahrfunktionen zugeordnet werden. Diese individuellen Schwellenwerte kann die Steuereinheit entsprechend berücksichtigen.If the ascertained length of time falls below the threshold value, the vehicle function is preferably maintained. In particular, the control unit can individualize the threshold value with regard to the person. This means that the predetermined threshold can be adapted to a person's ability to react. If the control unit recognizes, for example, that the person regularly takes over the vehicle function quickly and reliably when requested to do so, the threshold value can be set a little lower than for another person who needs a little more time to do this. For this purpose, the determined time period can be recorded and assigned to the person. In this way, historical periods of time can be assigned to a person. As a result, an individualization of the predefined threshold value can be made possible. As a result, each individual person can be assigned their own threshold value for certain driving functions. These individually The control unit can take corresponding threshold values into account.
Eine zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Vorrichtung eine Fahrzeugkamera aufweist. Die Fahrzeugkamera dient insbesondere dazu, eines oder mehrere Bilder einer Umgebung des Fahrzeugs zu erstellen. Die Steuereinheit ist insbesondere ausgebildet, anhand von einem oder mehreren Bildern der Umgebung des Fahrzeugs eine vorgegebene Verkehrssituation zu erkennen. Der Schwellenwert kann in Abhängigkeit von der erkannten Verkehrssituation festgelegt werden. Tendenziell wird die Steuereinheit den Schwellenwert umso geringer ansetzen, je kritischer die Verkehrssituation zu bewerten ist. Erkennt die Steuereinheit mit Hilfe der Fahrzeugkamera zum Beispiel ein Stauende, so kann die Steuereinheit einen sehr geringen Schwellenwert vorsehen, um eine rasche Übernahme der Fahrfunktion durch die Person zu fördern. Alternativ kann sogar direkt die Fahrfunktion beendet werden und eine Bremsung eingeleitet werden. Insbesondere bei kritisch einzustufenden Verkehrssituationen (beispielsweise das Stauende) kann die Steuereinheit bei einer erfolglosen Übergabe der Fahrfunktion vorsehen, dass Notfallmaßnahmen wie zum Beispiel ein Nothalt oder Notbremsung eingeleitet werden. In diesem Fall würde das Fahrzeug rechtzeitig vor Erreichen des Stauendes zumindest soweit abgebremst werden, so dass die Person mehr Zeit zur Verfügung hat, die Fahrfunktion zu übernehmen. Nötigenfalls kann sogar ein Stillstand des Fahrzeugs eingeleitet werden, sofern die Verkehrssituation dies erfordert. Beispielsweise kann die Steuereinheit vorsehen, dass bei einem Stauende das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von etwa 50 km/h abbremst wird. In diesem Fall kann genügend Zeit zur Verfügung stehen, dass die Person die Fahrfunktion zuverlässig übernimmt. Je nach Verkehrssituation kann das Fahrzeug auch auf eine geringere Geschwindigkeit abgebremst werden. So kann die Vorrichtung zum Überwachen der Übergabe der Fahrfunktion zur Person besser an eine Verkehrssituation angepasst werden.An additional or alternative embodiment provides that the device has a vehicle camera. The vehicle camera is used in particular to create one or more images of the surroundings of the vehicle. In particular, the control unit is designed to recognize a predefined traffic situation based on one or more images of the surroundings of the vehicle. The threshold value can be defined depending on the detected traffic situation. The control unit will tend to set the threshold value lower the more critical the traffic situation is to be assessed. If the control unit uses the vehicle camera to detect the end of a traffic jam, for example, the control unit can provide a very low threshold value in order to encourage the person to quickly take over the driving function. Alternatively, the driving function can even be terminated directly and braking initiated. Particularly in the case of traffic situations that are to be classified as critical (for example the end of a traffic jam), the control unit can provide for emergency measures such as an emergency stop or emergency braking to be initiated if the driving function is not transferred successfully. In this case, the vehicle would be braked in good time before the end of the traffic jam, so that the person would have more time to take over the driving function. If necessary, the vehicle can even be brought to a standstill if the traffic situation requires this. For example, the control unit can provide for the vehicle to be braked to a speed of approximately 50 km/h at the end of a traffic jam. In this case, there may be enough time for the person to reliably take over the driving function. Depending on the traffic situation, the vehicle can also be braked to a lower speed. In this way, the device for monitoring the transfer of the driving function to the person can be better adapted to a traffic situation.
Eine vorteilhafte zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, im Falle einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterhalb eines Mindestwerts die Fahrfunktion aufrecht zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit im Falle einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb eines Grenzwertes die Fahrfunktion deaktivieren. Die Vorrichtung kann einen Drehzahlsensor, einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen dazu geeigneten Sensor aufweisen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen.An advantageous additional or alternative embodiment provides that the control unit is designed to maintain the driving function if the vehicle speed is below a minimum value. Additionally or alternatively, the control unit can deactivate the driving function if the speed of the vehicle is above a limit value. The device can have a speed sensor, a speed sensor and/or a sensor suitable for this purpose in order to determine the speed of the vehicle.
Die erfasste Geschwindigkeit kann der Steuereinheit übermittelt und/oder zur Verfügung gestellt werden. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Fahrfunktion in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzupassen. Bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterhalb eines Mindestwertes kann häufig von einer unkritischen Verkehrssituation ausgegangen werden. Der Mindestwert kann beispielsweise eine Schrittgeschwindigkeit sein. Dies ist eine Geschwindigkeit, welche häufig bei einem Parkvorgang angewendet wird. Bei einem Parkvorgang, insbesondere bei einem autonom verlaufenden Parkvorgang, kann es vorkommen, dass die Person die Hände nicht am Lenkrad hat. Dies gilt insbesondere dann, wenn in der Nähe des Fahrzeugs keine Objekte vorhanden sind, welche mit dem Fahrzeug kollidieren könnten.The recorded speed can be transmitted and/or made available to the control unit. The control unit can be set up to adapt the driving function depending on the detected speed of the vehicle. If the vehicle speed is below a minimum value, it can often be assumed that the traffic situation is not critical. The minimum value can be a walking speed, for example. This is a speed that is often used in a parking operation. In a parking process, in particular in a parking process that runs autonomously, it can happen that the person does not have their hands on the steering wheel. This applies in particular when there are no objects in the vicinity of the vehicle which could collide with the vehicle.
Zusätzlich oder alternativ kann die Vorrichtung einen Ultraschallsensor aufweisen, welcher ausgestaltet ist, Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu erkennen. Bei entsprechend erkannten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs kann die Steuereinheit ermitteln, ob betreffend diese Objekte eine Kollisionsgefahr mit dem Fahrzeug besteht. Dazu kann die Steuereinheit eine Bewegung des Fahrzeugs auswerten und eine Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmen. In Abhängigkeit von der Kollisionswahrscheinlichkeit kann die Steuereinheit den vorgegebenen Schwellenwert festlegen. Tendenziell wird der Schwellenwert umso geringer angesetzt, je höher die Kollisionswahrscheinlichkeit eingestuft wird. Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, bei einer Geschwindigkeit jenseits eines Grenzwertes die Fahrfunktion zu deaktivieren. Der Grenzwert kann beispielsweise eine Geschwindigkeit von 200 km/h sein. Bei einer solch hohen Geschwindigkeit kann jede Verzögerung nachteilig sein. In diesem Fall ist die Steuereinheit ausgebildet, unmittelbar und sofort Maßnahmen zu ergreifen, welche die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs erhöhen. Eine solche Verkehrssituation kann beispielsweise ein Ausscheren eines Fahrzeugs sein, welches auf eine Spur des Fahrzeugs gerät. In dieser Situation kann es nötig sein, keinerlei Zeit zu verlieren und unmittelbar und sofort eine entsprechende Geschwindigkeitsreduktion des Fahrzeugs herbeizuführen. Eine Aufforderung an die Person, die Fahrzeugkontrolle zu übernehmen, könnte in diesem Fall zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Dies bedeutet, dass bei Geschwindigkeiten oberhalb des Grenzwerts die ermittelte Zeitdauer durch die Steuereinheit auf Null festgelegt werden kann. Dies führt insbesondere dazu, dass die Fahrzeugfunktion zumindest eingeschränkt wird und entsprechende nachgelagerte Sicherheitsmaßnahmen sofort eingeleitet werden können. Damit kann gewährleistet werden, dass durch die Vorrichtung zum Überwachen der Übergabe der Fahrzeugfunktion bei äußerst kritischen Verkehrssituationen keine unnötige Zeit verschwendet wird.Additionally or alternatively, the device can have an ultrasonic sensor, which is designed to detect objects in the area surrounding the vehicle. If objects are detected in the vicinity of the vehicle, the control unit can determine whether there is a risk of collision with the vehicle in relation to these objects. For this purpose, the control unit can evaluate a movement of the vehicle and determine a collision probability. Depending on the collision probability, the control unit can set the predetermined threshold value. The threshold value tends to be lower the higher the collision probability is classified. The control unit is preferably set up to deactivate the driving function if the speed exceeds a limit value. The limit value can be a speed of 200 km/h, for example. At such a high speed, any delay can be detrimental. In this case, the control unit is designed to take direct and immediate measures that increase the traffic safety of the vehicle. Such a traffic situation can be, for example, a vehicle swerving out, which gets into a lane of the vehicle. In this situation, it may be necessary not to lose any time and immediately and immediately bring about a corresponding reduction in the speed of the vehicle. Requesting the person to take control of the vehicle in this case could take too long. This means that at speeds above the limit value, the determined time period can be set to zero by the control unit. In particular, this leads to the fact that the vehicle function is at least restricted and corresponding downstream safety measures can be initiated immediately. It can thus be ensured that the device for monitoring the transfer of the vehicle function in the case of extremely critical traffic situations, no unnecessary time is wasted.
Eine zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Lenkrad wenigstens einen Kontaktsensor zum Feststellen eines Kontakts mit der Hand beinhaltet. Der Kontaktsensor kann ein Wärmesensor sein, welcher anhand einer Handwärme einen Kontakt der Hand mit dem Lenkrad feststellen kann. Ebenso kann der Kontaktsensor ein kapazitiver Sensor sein, der eine Berührung der Hand mit dem Lenkrad feststellt. Das Mobilteil ist insbesondere eingerichtet, einen Ruck zu erfassen und die Steuereinheit ist eingerichtet, anhand des erfassten Rucks bei dem Kontakt der Hand mit dem Lenkrad oder ohne einen Kontakt mit der Hand mit dem Lenkrad einen Lenkwinkel zu prädizieren. Die Steuereinheit kann somit anhand eines Rucks, der durch das Mobilteil erfasst wird, einen Lenkwinkel vorhersagen. Dies kann sowohl bei einem erfolgten Kontakt der Hand mit dem Lenkrad als auch im Vorfeld geschehen, wenn die Hand noch keinen Kontakt mit dem Lenkrad aufweist.An additional or alternative embodiment provides that the steering wheel contains at least one contact sensor for detecting contact with the hand. The contact sensor can be a heat sensor, which can determine contact between the hand and the steering wheel based on the warmth of the hand. Likewise, the contact sensor can be a capacitive sensor that detects a hand touching the steering wheel. The handset is set up in particular to detect a jerk and the control unit is set up to predict a steering angle based on the detected jerk when the hand is in contact with the steering wheel or without the hand being in contact with the steering wheel. The control unit can thus predict a steering angle based on a jerk that is detected by the handset. This can happen both when the hand has made contact with the steering wheel and in advance, when the hand has not yet made contact with the steering wheel.
Der prädizierte Lenkwinkel kann insbesondere für weitere Fahrzeugsysteme bereitgestellt werden. Ein weiteres Fahrzeugsystem kann beispielsweise ein System zur Kollisionsvermeidung oder ein System zur Unfallvorkonditionierung sein. Im Falle einer Unfallvorkonditionierung wird das Fahrzeug auf einen nicht mehr vermeidbaren Unfall vorbereitet. In diesem Fall können Fenster geschlossen, vorgegebene elektrische Einrichtungen von einer Stromzufuhr abgetrennt werden sowie bestimmte Airbags können im Vorfeld aktiviert werden. Dadurch kann ein Verletzungsrisiko minimiert werden beziehungsweise die Überlebenschancen der Person können erhöht werden. Dadurch kann das weitere Fahrzeugsystem rechtzeitig auf eine kritische Verkehrssituation aufmerksam gemacht werden.The predicted steering angle can be provided in particular for other vehicle systems. Another vehicle system can be, for example, a collision avoidance system or an accident preconditioning system. In the case of accident preconditioning, the vehicle is prepared for an accident that can no longer be avoided. In this case, windows can be closed, specified electrical devices can be disconnected from a power supply and certain airbags can be activated in advance. As a result, a risk of injury can be minimized or the person's chances of survival can be increased. As a result, the further vehicle system can be made aware of a critical traffic situation in good time.
Eine vorteilhafte zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, in Abhängigkeit von den durch die Sensorik erfassten Daten eine erste Trajektorie der Hand zu ermitteln und basierend auf der ermittelten ersten Trajektorie ein Umgreifen des Lenkrads zu erkennen oder zu bestimmen. Bevorzugt wird anhand des Umgreifens ein zukünftiger Lenkwinkel prädiziert oder ein prädizierter Lenkwinkel kann plausibilisiert werden. Ein Umgreifen kann sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Hand bereits einen Kontakt mit dem Lenkrad hatte und sich vom Lenkrad löst, jedoch in einem vorgegebenen Raumbereich um das Lenkrad herum angeordnet ist oder in diesem Raumbereich sich bewegt. Bei einem Umgreifen erfolgt insbesondere ein Loslassen des Lenkrads von einer Stelle des Lenkrads und einer Bewegung der Hand zu einem anderen Teil des Lenkrads, wo die Hand erneut mit dem Lenkrad in Kontakt kommt.An advantageous additional or alternative embodiment provides that the control unit is designed to determine a first trajectory of the hand as a function of the data recorded by the sensors and to recognize or determine a grip on the steering wheel based on the determined first trajectory. A future steering angle is preferably predicted based on the gripping around, or a predicted steering angle can be checked for plausibility. A change of grip can be characterized in particular by the fact that the hand has already had contact with the steering wheel and detaches itself from the steering wheel, but is arranged in a predetermined spatial area around the steering wheel or is moving in this spatial area. In particular, a change of grip involves releasing the steering wheel from one point on the steering wheel and moving the hand to another part of the steering wheel, where the hand again comes into contact with the steering wheel.
Das Klassifizieren von Trajektorien kann somit zumindest drei Klassen von Trajektorien aufweisen. Eine erste Klasse kann eine Annäherung der Hand an das Lenkrad darstellen, eine zweite Klasse kann periodische Handbewegungen kennzeichnen, welche zu keiner Übernahme der Fahrzeugfunktion führen, eine dritte Klasse kann ein Umgreifen der Hand darstellen. Bei einem Umgreifen ist in der Regel davon auszugehen, dass der Lenkwinkel sich ändert. In Abhängigkeit von der Trajektorie des Umgreifens kann auf eine Höhe der Lenkwinkeländerung geschlossen werden. Insbesondere können zusätzlich Vorhersagen zu dem Lenkwinkel plausibilisiert werden. Insbesondere kann der vorgegebene Schwellenwert in Abhängigkeit von einer Änderung des zukünftigen Lenkwinkels definiert werden. Dadurch kann die Übergabe der Fahrfunktion an die Person noch zuverlässiger und sicherer ausgestaltet werden.The classification of trajectories can thus have at least three classes of trajectories. A first class can represent a hand approaching the steering wheel, a second class can identify periodic hand movements that do not result in the vehicle function being taken over, a third class can represent a hand reaching around. If you change your grip, it can usually be assumed that the steering angle will change. Depending on the trajectory of the gripping, a conclusion can be drawn as to the extent of the change in the steering angle. In particular, predictions about the steering angle can also be checked for plausibility. In particular, the predefined threshold value can be defined as a function of a change in the future steering angle. As a result, the transfer of the driving function to the person can be made even more reliable and safer.
Eine zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass das tragbare Mobilteil einen Vibrationssensor zum Messen von Erschütterungen beinhaltet. Die Steuereinheit ist insbesondere eingerichtet, die Zeitdauer zusätzlich in Abhängigkeit von den gemessenen Erschütterungen zu bestimmen. Die Erschütterungen können sich beispielsweise bei bestimmten vorgegebenen Verkehrssituationen ergeben. Fährt das Fahrzeug beispielsweise über einen Untergrund, der sehr holprig ist, so können trotz Stoßdämpfer gewisse Erschütterungen in einen Fahrgastinnenraum des Fahrzeugs vordringen. Mittels Bilder von einem Untergrund, auf dem das Fahrzeug fährt, können Erschütterungen prognostiziert und/oder plausibilisiert werden. Bei einem holprigen Untergrund kann die Person etwas mehr Zeit benötigen, die Fahrzeugfunktion zu übernehmen. Dies kann dadurch berücksichtigt werden, indem die Steuereinheit eingerichtet ist, die Zeitdauer bei Erschütterungen zu erhöhen. Je nach Stärke der Erschütterungen kann die ermittelte Zeitdauer und/oder der vorgegebene Schwellenwert erhöht werden. Zusätzlich können mit Hilfe des Vibrationssensors Erschütterungen innerhalb des Fahrgastraums detektiert werden. Die so erfassten Erschütterungen können an weitere Fahrerassistenzsysteme oder an weitere dynamische Fahrwerke als Messwerte übertragen werden. Beispielsweise kann dadurch ein zusätzliches Komfortmaß ermittelt werden.An additional or alternative embodiment provides that the portable handset includes a vibration sensor for measuring shocks. In particular, the control unit is set up to additionally determine the period of time as a function of the measured vibrations. The vibrations can arise, for example, in certain predefined traffic situations. If the vehicle drives, for example, over a surface that is very bumpy, certain vibrations can penetrate into a passenger compartment of the vehicle, despite the shock absorber. Vibrations can be predicted and/or checked for plausibility by means of images of a surface on which the vehicle is driving. If the ground is bumpy, the person may need a little more time to take over the vehicle function. This can be taken into account by the control unit being set up to increase the duration in the event of vibrations. Depending on the strength of the vibrations, the time determined and/or the specified threshold value can be increased. In addition, vibrations within the passenger compartment can be detected with the help of the vibration sensor. The vibrations recorded in this way can be transmitted as measured values to other driver assistance systems or to other dynamic chassis. For example, an additional measure of comfort can be determined in this way.
Die am Mobilteil gemessenen Erschütterungen können zu einem genaueren Komfortmaß umgerechnet werden, da diese Erschütterungen direkt an der Person in dem Fahrgastinnenraum gemessen werden. Alternativ kann ein Vibrationssensor an einem Transportgut angeordnet sein und Erschütterungen können direkt an diesem Transportgut erfasst werden. Dadurch können Fahrbewegungen innerhalb des Kraftfahrzeugs ortsgenau unter Berücksichtigung möglicher Hebelarme abgebildet werden.The vibrations measured on the handset can be converted to a more accurate measure of comfort since these vibrations are measured directly on the person in the passenger compartment. Alternatively, a vibration sensor can be arranged on a transport item and vibrate ments can be recorded directly on this transported goods. As a result, driving movements within the motor vehicle can be mapped in a precise location, taking into account possible lever arms.
Eine zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Fahrzeug eine Innenkamera aufweist. Mit Hilfe der Innenkamera kann die Hand optisch erfasst werden. Darüber hinaus kann die Steuereinheit eingerichtet sein, basierend auf der Innenkamera eine zweite Trajektorie der Hand zu ermitteln und die zweite Trajektorie mit den durch die Sensorik des Mobilteils erfassten Daten abzugleichen, zu vergleichen und/oder zu plausibilisieren. Somit kann diese Ausführungsform vorsehen, die Bewegung der Hand sowohl mit Hilfe des Mobilteils als auch mit Hilfe der Innenkamera zu erfassen. Sowohl mittels der Sensoren des Mobilteils als auch mittels der Innenkamera kann jeweils eine Trajektorie bestimmt werden. Die erste Trajektorie wird bevorzugt durch die Sensorik des Mobilteils, während die zweite Trajektorie bevorzugt durch die Innenkamera ermittelt wird. Diese beiden Trajektorien können miteinander in Einklang gebracht werden. Insbesondere können die Daten der Sensorik des Mobilteils mit den Daten der Innenkamera zu einem gemeinsamen Datensatz fusioniert werden. So können etwaige Lücken in den Sensordaten ausgeglichen oder aufgefüllt werden. Dadurch kann eine Annäherung der Hand an das Lenkrad zuverlässiger festgestellt werden.An additional or alternative embodiment provides that the vehicle has an interior camera. With the help of the inner camera, the hand can be optically recorded. In addition, the control unit can be set up to determine a second trajectory of the hand based on the internal camera and to match, compare and/or check the plausibility of the second trajectory with the data recorded by the sensors of the handset. Thus, this embodiment can provide for detecting the movement of the hand both with the help of the handset and with the help of the internal camera. A trajectory can be determined both by means of the sensors of the handset and by means of the internal camera. The first trajectory is preferably determined by the sensors of the handset, while the second trajectory is preferably determined by the internal camera. These two trajectories can be reconciled with each other. In particular, the data from the handset sensors can be merged with the data from the indoor camera to form a common data set. In this way, any gaps in the sensor data can be compensated for or filled. As a result, an approach of the hand to the steering wheel can be detected more reliably.
Eine zusätzliche oder alternative Ausführungsform sieht eine Vorrichtung vor, wobei das Mobilteil als Ring mit einem Beschleunigungssensor, Positionssensor und/oder Rucksensor ausgebildet ist. Der Ring kann als Sensorring bezeichnet werden. Der Ring mit Sensoren kann ein sogenannter Smart-Ring sein. Der Sensorring kann ebenfalls dieselbe Sensorik aufweisen wie das Mobilteil oder die Smartwatch. Der Sensorring kann insbesondere an einem Finger der Hand angeordnet werden. Bei einem Einsatz der Erfindung oder einem Verfahren ist der Ring bevorzugt an einem Finger der Hand angeordnet. Insbesondere kann für jede Hand ein separater Sensorring vorgesehen sein. Mittels des am Finger positionierbaren Rings kann die Annäherung der Hand an das Lenkrad festgestellt werden. Die Steuereinheit kann somit ausgestaltet sein, mittels des am Finger positionierbaren Rings die Annäherung der Hand an das Lenkrad festzustellen und die Zeitdauer zu ermitteln, bis wann die Hand das Lenkrad kontaktiert. Die bezüglich zu den anderen Ausführungsformen genannten Merkmale, Beispiele und Vorteile gelten sinngemäß und analog für alle Ausführungsformen betreffend den Sensorring. Die Steuereinheit kann insbesondere in der Lage sein, anhand der Positionsdaten des Rings auf eine Position der Hand zu schließen. Mithilfe der Daten des Sensorrings können die jeweiligen Positionen der Hand abgeleitet werden.An additional or alternative embodiment provides a device in which the handset is designed as a ring with an acceleration sensor, position sensor and/or jerk sensor. The ring can be referred to as a sensor ring. The ring with sensors can be a so-called smart ring. The sensor ring can also have the same sensors as the handset or the smartwatch. The sensor ring can be arranged in particular on a finger of the hand. In an application of the invention or method, the ring is preferably placed on a finger of the hand. In particular, a separate sensor ring can be provided for each hand. The ring that can be positioned on the finger can be used to determine when the hand is approaching the steering wheel. The control unit can thus be designed to use the ring that can be positioned on the finger to determine when the hand is approaching the steering wheel and to determine the length of time until when the hand makes contact with the steering wheel. The features, examples and advantages mentioned with regard to the other embodiments apply mutatis mutandis and analogously to all embodiments relating to the sensor ring. The control unit can in particular be able to use the position data of the ring to infer a position of the hand. With the help of the data from the sensor ring, the respective positions of the hand can be derived.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Übergabe oder Überantwortung einer Fahrfunktion eines Fahrzeugs zu einer Person. Das Verfahren kann insbesondere folgende Verfahrensschritte beinhalten. Zunächst kann eine Aufforderung zur Übernahme einer Fahrzeugfunktion ergehen. Diese Aufforderung kann in Form eines Warnsignals oder in Form einer Warnkaskade erfolgen. Beispielsweise kann eine Warnkaskade vorgesehen sein, welche eine zeitliche Ausdehnung von etwa 10 Sekunden hat. In einem weiteren Schritt kann eine Beschleunigung und/oder eine Position einer Hand mittels eines am Handgelenk, Arm und/oder an einem Finger tragbaren Mobilteils erfasst werden. Die erfasste Beschleunigung und/oder erfasste Position der Hand kann an eine Steuereinheit übertragen werden. Dazu kann die Vorrichtung oder die Steuereinheit über eine entsprechende Schnittstelle verfügen. Mit Hilfe der übertragenen Daten kann die Steuereinheit eine Annäherung der Hand an ein Lenkrad des Fahrzeugs feststellen. Die Steuereinheit ist bevorzugt eingerichtet zu überprüfen, ob eine Annäherung der Hand an das Lenkrad des Fahrzeugs stattfindet. So kann eine Annäherung der Hand an das Lenkrad festgestellt werden. Ferner kann die Steuereinheit eine Zeitdauer berechnen oder ermitteln, bis wann die Hand das Lenkrad kontaktiert. Dazu kann die Steuereinheit auf die durch das Mobilteil erfassten Beschleunigung und/oder Position der Hand zugreifen und entsprechend auswerten. Damit kann die Zeitdauer ermittelt werden, bis wann die Hand das Lenkrad kontaktiert. Dazu kann die Steuereinheit die von dem Mobilteil erfasste Beschleunigung und/oder Position der Hand auswerten. In Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdauer kann die Fahrfunktion aufrechterhalten, eingeschränkt oder deaktiviert werden. Die im Vorfeld genannten Ausführungen, Beispiele und Vorteile zur Vorrichtung gelten sinngemäß und analog für das Verfahren sowie umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a method for monitoring a handover or handing over of a driving function of a vehicle to a person. In particular, the method can include the following method steps. First, a request to take over a vehicle function can be issued. This request can be in the form of a warning signal or in the form of a warning cascade. For example, a warning cascade can be provided which has a time extension of about 10 seconds. In a further step, an acceleration and/or a position of a hand can be detected by means of a handset that can be worn on the wrist, arm and/or finger. The detected acceleration and/or the detected position of the hand can be transmitted to a control unit. For this purpose, the device or the control unit can have a corresponding interface. With the help of the transmitted data, the control unit can determine when the hand is approaching a steering wheel of the vehicle. The control unit is preferably set up to check whether the hand is approaching the steering wheel of the vehicle. In this way, it can be determined if the hand is approaching the steering wheel. Furthermore, the control unit can calculate or determine a period of time until when the hand contacts the steering wheel. For this purpose, the control unit can access the acceleration and/or position of the hand detected by the handset and evaluate it accordingly. The length of time until which the hand contacts the steering wheel can thus be determined. For this purpose, the control unit can evaluate the acceleration and/or position of the hand detected by the handset. Depending on the determined period of time, the driving function can be maintained, restricted or deactivated. The statements, examples and advantages of the device mentioned above apply mutatis mutandis and analogously to the method and vice versa.
Die im Zusammenhang mit der Vorrichtung zum Überwachen der Übergabe der Fahrfunktion zu der Person gemäß dem ersten dem ersten Aspekt der Erfindung vorgestellten Merkmale, Ausführungsformen sowie deren Vorteile gelten entsprechend für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.The features, embodiments and advantages presented in connection with the device for monitoring the transfer of the driving function to the person according to the first aspect of the invention apply correspondingly to the method according to the second aspect of the invention and vice versa.
Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinheit für das Fahrzeug oder das tragbare Mobilteil. Die Steuereinheit weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform 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 Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Die Vorrichtung kann ein Computerprogramm umfassen, welches Befehle beinhaltet, die bewirken, dass jede Ausführungsform des Verfahrens ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein. Insbesondere kann das Computerprogramm durch die Steuereinheit realisiert sein. Dazu kann die Steuereinheit auf das computerlesbare Medium zugreifen, auf dem das Computerprogramm abgespeichert ist.The invention also includes the control unit for the vehicle or the portable handset. The control unit has a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor device can have program code which is set up to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device. The apparatus may include a computer program that includes instructions that cause each embodiment of the method to be carried out. The computer program can be stored on a computer-readable medium. In particular, the computer program can be implemented by the control unit. For this purpose, the control unit can access the computer-readable medium on which the computer program is stored.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftfahrzeug, Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the described embodiments.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the motor vehicle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung wird nun anhand beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen lediglich beispielhafte Möglichkeiten darstellen, wie die Erfindung verwirklicht werden kann. In keinem Fall sind die Zeichnungen als Einschränkungen zu verstehen.The invention will now be explained in more detail using exemplary drawings. It should be noted that the drawings merely represent exemplary ways in which the invention can be implemented. In no event shall the drawings be construed as limitations.
Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Person als Fahrer; -
2 eine schematische Darstellung einer am Lenkrad angeordneten Hand; -
3 eine schematische Darstellung einer Hand, die nicht am Lenkrad angeordnet ist.
-
1 a schematic representation of a vehicle with a person as a driver; -
2 a schematic representation of a hand arranged on the steering wheel; -
3 a schematic representation of a hand that is not arranged on the steering wheel.
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 und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are each provided with the same reference symbols in the figures.
In
In
Das Mobilteil 10 kann im Falle einer Übernahmeaufforderung durch die Steuereinheit 20 mit Hilfe der genannten Sensoren erfassen, ob die Hand 12 der Person 35 sich in Richtung des Lenkrads bewegt. Insbesondere kann die Steuereinheit 20 mit Hilfe der durch das Mobilteil erfassten Informationen eine erste Trajektorie bestimmen und in Abhängigkeit von dieser ersten Trajektorie ermitteln, ob und wann die Hand 12 das Lenkrad 13 kontaktiert. In Abhängigkeit von diesen erfassten Informationen durch das Mobilteil 10 kann die Steuereinheit 20 eine Zeitdauer berechnen, bis wann die Hand 12 das Lenkrad 13 erreicht und kontaktiert. Dazu kann die Steuereinheit 20 die ermittelte Zeitdauer mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichen. Wenn der Fahrer 35 nicht reagiert oder bewusst nicht das Lenkrad 13 berührt, so kann vorgesehen sein, dass eine Warnkaskade verkürzt wird, da der Fahrer 35 die dazugehörige Fahrfunktion missbraucht beziehungsweise sogar ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. In diesem Fall kann die Steuereinheit 20 vorsehen, vorgegebene Sicherheitsmaßnahmen wie zum Beispiel eine Notbremsung einzuleiten.In the event of a takeover request from the
Sollte nach einer Aufforderung des Fahrzeugs 30 eine entsprechende Reaktion der Person 35 prädiktiv erkennbar sein, so kann die Fahrfunktion beziehungsweise die Steuereinheit 20 davon ausgehen, dass der Fahrer 35 demnächst innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums die Fahrfunktion übernehmen wird. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass eine potentiell kritische Situation durch die Person 35 selbst gelöst wird. Die Steuereinheit kann anhand der prädizierten Reaktion des Fahrers 35 ermitteln, wie lange die Bewegung der Hand 12 zum Lenkrad 13 hin dauert. Dazu kann die Steuereinheit 20 die entsprechenden Sensordaten des Mobilteils 10 empfangen. Das Mobilteil 10 kann mit Hilfe des Beschleunigungssensors 14, des Positionssensors 15 und/oder des Vibrationssensors 16 Sensordaten empfangen und diese Sensordaten entsprechend auswerten. Die Auswertung kann das Ermitteln der ersten Trajektorie beinhalten, welche unter anderem angibt, wie weit die Hand 12 vom Lenkrad 13 entfernt ist. Insbesondere kann ein zeitlicher Verlauf eines Abstands d der Hand 12 zum Lenkrad 13 bestimmt werden.If, after a request from
In
Im Beispiel von
In vielen Fällen wird ein Lenkwinkel des Lenkrads 13 dazu genutzt, um eine Querbeschleunigung im Kurvenregler einer Geschwindigkeitsregelfunktion zu prädizieren. Ein derart prädizierter Lenkwinkel kann mit Hilfe des Mobilteils 10 plausibilisiert werden. Dazu können die Sensordaten des Mobilteils 10 mit dem prädizierten Lenkwinkel des Kurvenreglers verglichen oder abgeglichen werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 20 mit Hilfe der Außenkamera 31 vorgegebene Verkehrssituationen sowie unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten erkennen. In Abhängigkeit von den erkannten Verkehrssituationen kann die Steuereinheit 20 vorgegebene Schwellenwerte festlegen.In many cases, a steering angle of the
Je nachdem, ob die ermittelte Zeitdauer, bis wann die Hand 12 das Lenkrad 13 erreicht, den Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet, kann die Steuereinheit 20 unterschiedliche Steuersignale bereitstellen. Bei einem Überschreiten der ermittelten Zeitdauer über den Schwellenwert kann die Fahrfunktion eingeschränkt oder deaktiviert werden. Nötigenfalls kann sogar vorgesehen sein, das Fahrzeug 30 abzubremsen oder zum Stehen zu bringen. Unterschreitet dagegen die ermittelte Zeitdauer den festgelegten Schwellenwert, so kann die Fahrfunktion in vielen Fällen aufrechterhalten werden.The
Ebenso kann die Steuereinheit 20 mit Hilfe der Sensordaten des Mobilteils 10 ein Umgreifen am Lenkrad 13 erkennen. Dazu kann eine entsprechende erste Trajektorie ermittelt werden. Die erste Trajektorie wird bevorzugt durch die Sensorik des Mobilteils 10 ermittelt. Eine weitere zweite Trajektorie kann mittels der Innenkamera 22 ermittelt werden. Grundsätzlich beschreiben die erste und zweite Trajektorie eine Bewegung der Hand 12 im Raum. Wenn die Trajektorie erwähnt wird, ist oft die erste Trajektorie gemeint. Jedoch können die Aussagen zur ersten Trajektorie sinngemäß und analog auf die zweite Trajektorie übertragen werden. Sofern nur die Trajektorie erwähnt wird, kann sowohl die erste als auch die zweite Trajektorie angesprochen sein.Likewise, the
Die Trajektorie bei einem Umgreifvorgang zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Hand 12 das Lenkrad 13 nach einem Kontakt loslässt und innerhalb eines vorgegebenen Raumbereichs um das Lenkrad 13 herum verbleibt. Ein Umgreifvorgang wird insbesondere dadurch abgeschlossen, dass die Hand 12 nach einem Loslassen des Lenkrads 13 wieder das Lenkrad 13 erreicht und kontaktiert. Wird die Person 35 zu einer Überantwortung der Fahrfunktion aufgefordert und sollte keine erwartete, also richtige Reaktion des Fahrers prädiziert werden können, so wird in der Regel die Fahrfunktion abgebrochen, um möglichst sicher und risikominimierend das Fahrzeug 30 weiter zu betreiben. Eine entsprechend vorgesehene Warnkaskade kann abgebrochen oder deutlich verkürzt werden, um die Situation sicher und risikoarm durchführen zu können. Eine übliche Warnkaskade zur Übernahme der Aufforderung an die Person 35 kann einige Sekunden dauern. Falls keine entsprechende Reaktion des Fahrers 35 prädiziert wird, also keine Bewegung der Hand 12 zum Lenkrad 13 hin festgestellt wird, kann diese Warnzeit von mehreren Sekunden deutlich verkürzt werden. So kann wertvolle Zeit gewonnen werden, um das Fahrzeug 30 in einen sicheren Zustand wie zum Beispiel einen Stillstand zu bringen. Der Stillstand kann beispielsweise mit Hilfe einer Notbremsung ausgeführt werden, die zu einem Nothalt des Fahrzeugs 30 führt.The trajectory in a gripping process is characterized in particular by the fact that the
Das Mobilteil 10 kann ebenfalls über den Vibrationssensor 16 verfügen. Damit können Erschütterungen im Fahrzeug 30 beziehungsweise an der Person 35 gemessen werden. Somit können entsprechend erfasste Vibrationen im Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs 30 an weitere Fahrerassistenzsysteme oder dynamische Fahrwerke übermittelt werden. Derart ermittelte Erschütterungen können darüber hinaus als Komfortmaß für weitere Assistenzsysteme zur Verfügung gestellt werden. Ebenfalls ist es möglich, den Vibrationssensor 16 an einem Transportgut anzuordnen und so ein behutsames Transportieren zu ermöglichen beziehungsweise zu überwachen. Somit können Fahrbewegungen innerhalb des Fahrzeugs 30 ortsgenau inklusive möglicher Hebelarme berücksichtigt werden.The
Das Fahrzeug 30 kann als Kraftfahrzeug, Amphibienfahrzeug, landgebundenes Fahrzeug oder Luftfahrzeug ausgebildet sein. Die Kontaktsensoren 24 können als Wärmesensoren oder kapazitive Sensoren ausgebildet sein. Das Mobilteil 10 kann als Smartwatch ausgebildet sein. Das Mobilteil 10 kann insbesondere am Handgelenk 11 der Person 35 angebracht werden. Das Mobilteil 10 kann auch als „Wearable“ bezeichnet werden. Ein „Wearable“ kann als ein tragbarer Gegenstand angesehen werden.The
In
Mit Hilfe dieser Erfindung kann ein Übergang der Fahrfunktion von dem Fahrzeug 30 zu einem Fahrer 35 besser überwacht und kontrolliert werden. Somit können unnötige Warnmeldungen oder unnötige Sicherheitsmaßnahmen vermieden werden. Insbesondere kann mit Hilfe dieser Erfindung ein Kooperationswille des Fahrers 35 ermittelt werden. Bei einem entsprechend vorhandenen Kooperationswillen ist es in der Regel nicht nötig, ein Fahrzeug vorzeitig zum Stillstand zu bringen. Damit kann ein Fahrkomfort bei einem teilautomatisierten Fahren des Fahrzeugs 30 erhöht werden. Dies gilt insbesondere für Level-2-betriebene Fahrzeuge 30.With the help of this invention, a transition of the driving function from the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Mobilteilhandset
- 1111
- Arm, Handgelenkarm, wrist
- 1212
- Handhand
- 1313
- Lenkradsteering wheel
- 1414
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 1515
- Positionssensorposition sensor
- 1616
- Vibrationssensorvibration sensor
- 2020
- Steuereinheitcontrol unit
- 2121
- Schnittstelleinterface
- 2222
- Innenkameraindoor camera
- 2424
- Kontaktsensor(en)contact sensor(s)
- 3030
- Fahrzeugvehicle
- 3131
- Außenkameraoutdoor camera
- 3535
- Person, Fahrerin, Fahrerperson, driver, driver
- 5050
- Vorrichtungcontraption
Claims (11)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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ID=86144144
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102022101396.0A Active DE102022101396B3 (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Device for monitoring a handover of a driving function to a person and method for monitoring the handover of a driving function of a vehicle to a person |
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---|---|
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-
2022
- 2022-01-21 DE DE102022101396.0A patent/DE102022101396B3/en active Active
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---|---|---|---|
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |