DE112006000550B4

DE112006000550B4 - Fahrerassistenzsystem zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung eines Fahrzeugführers

Info

Publication number: DE112006000550B4
Application number: DE112006000550.2T
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Fendt Günter
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: DE112006000550A5; DE102005017242A1; WO2006108372A1

Abstract

Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers bestehend neben einer Auswerteeinheit (3) aus mindestens a) einem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2), geeignet zur Erkennung des Fahrbahnverlaufs (6), b) einem Geschwindigkeitserfassungssystem (8) und/oder einer Schnittstelle (8.1) zum Empfangen von bereits im Fahrzeug (4) vorhandenen und zur Verfügung stehenden Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, c) einer aktivierbaren Warnvorrichtung (5) und/oder einer zur Aktivierung zur Verfügung stehenden Warnvorrichtung (5), wobei d) bei der Auswertung des erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf (6.4) und/oder zu einer Bezugsmarkierung (6.4), e) die Eingriffsgrenze (9) zur Aktivierung der Warnvorrichtung (5), f) als Funktion von i. der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und ii. der zur Verfügung stehenden Fahrspurbreite (6.2) variiert wird; dadurch gekennzeichnet, dass g) die Funktion hinsichtlich der Eingriffsgrenze (9) des erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf (6.4) und/oder zu einer Bezugsmarkierung (6.4) in Abhängigkeit von der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs in zumindest einem Bereich von Eigengeschwindgkeitswerten mit zunehmender Eigengeschwindigkeit linear ansteigt, und diese Funktion ab einer vorgebbaren Eigengeschwindigkeit einen konstanten erforderlichen Abstand einnimmt und so eine weitere Zunahme des erforderlichen Abstands verhindert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Mündigkeitserkennung bzw. Aufmerksamkeitsbeurteilung eines Fahrzeugführers, insbesondere zur Erkennung des drohenden bzw. einsetzenden Sekundenschlafs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Entwicklungstrend im Kfz-Bereich, bei diesem die Sicherheit an oberster Stelle steht, zeigt, dass Fahrerassistenzsysteme immer mehr an Bedeutung erlangen. Einer der Aufgabenschwerpunkt dieser Fahrerassistenzsysteme, die künftig vermehrt zum Einsatz gelangen, liegt im Aufgabenbereich der Müdigkeitsüberwachung/Müdigkeitserkennung bzw. Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers, damit dieser beispielsweise bei einem drohenden bzw. einsetzenden Sekundenschlaf gewarnt werden kann, sodass eine Gefährdung des Fahrzeugführers sowie anderer Verkehrsteilnehmer verhindert oder zumindest gemindert werden kann.
Es sind bereits zahlreiche Systeme bekannt, bei diesen mittels unterschiedlichsten Methoden und Einrichtungen versucht wird, diese Aufgabenstellung zufriedenstellend bzw. mit einer entsprechenden Zuverlässigkeit zu lösen.
Aus der DE 197 34 307 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Beeinflussung des Fahrverhaltens eines fahrergesteuerten Kraftfahrzeugs bekannt, welche/s ein Warn-, Informations- und/oder Stellersignal in Abhängigkeit davon erzeugt, wie stark und wie lange die bestimmte oder angenommene Fahrtrichtung und die Blickrichtung des Fahrzeugführers voneinander abweichen.
Aus der DE 196 21 435 A1 ist eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung der Augen einer Person bekannt, damit auf Basis der von den Pupillen, der Augenlieder, dem Lidschlag, der Rollbewegungen der Augäpfel und der Bewegungen der Pupille, analysierten Bildern, gewonnenen/ermittelten Informationen ein Rückschluss auf den Schläfrigkeitszustand des Fahrzeugführers gebildet werden kann.
Aus der DE 38 03 916 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrtauglichkeit eines Fahrzeugführers bekannt, bei dem eine Ermüdung oder eine mangelnde Aufmerksamkeit durch das Auswerten von Augenreaktionen auf stimulierte Reize festgestellt werden. Dabei testet eine geeignete Vorrichtung, wie z. B. eine Kamera, im Blickbereich einer kontrollierten Person deren individuelle, momentane Reaktion nach einer Stimulation durch Lichtreize.
Aus der DE 196 42 830 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterbindung des Einschlafens und der Reaktionskontrolle von Personen bekannt, welches auf Basis der Positionsverlagerung und/oder Größenveränderung des menschlichen Auges gesteuert wird. Hierzu werden nach dem vorgeschlagenen Verfahren, mittels Sensoren die Reaktionswerte des Auges, insbesondere der Iris-, Pupillen- und Augenlidbewegungen, der Gehirnströme, des Blutdrucks, der Pulsfrequenz, der Temperaturwechsel am Auge und der Hautreaktion, insbesondere der elektrische Hautwiderstand erfasst und einem Soll-Ist-Vergleich in Anwendung der Fuzzi-Logik und/oder künstlicher neuronaler Netze unterzogen. Bei Abweichung von den eingespeicherten Normwerten (Grenzwerten) wird ein Warnsignal und ein Notstopsignal ausgelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umsetzung des vorgeschlagenen Verfahrens umfasst eine Tragevorrichtung (Brille) mit einer auf das Auge bezogene Positioniereinrichtung, auf oder an der die Sensoren zur Überwachung der Augenreaktionen und/oder der physiologischen Veränderungen ohne Einschränkung des Blickfeldes des Trägers platziert sind. Die Tragevorrichtung kann gemäß der Schrift ein Helm mit oder ohne Visier, eine Kappe, ein Stirnband, eine Brille oder ein brillenähnliches Gestell sein, an der oder auf der die Positioniereinrichtung mit den Signalgebern und Empfänger befestigt sind.
Aus der DE 198 03 158 C1 ist eine Vorrichtung, geeignet zur rechtzeitigen Warnung des Fahrzeugführers vor dem Einschlafen, bekannt, bei dieser erfindungsgemäß der Vigilanzzustand eines Fahrzeugführers kontinuierlich überwacht wird. Hierzu wird mittels eines Bildaufnehmersystems der Bereich von wenigstens eines Auges aufgenommen und von einem nachgeschalteten Bildauswertesystem analysiert.
Aus der DE 102 23 210 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Alarmieren eines Fahrzeugführers beim Auftreten eines sogenannten Sekundenschlafes bekannt, bei diesem erfindungsgemäß mittels eines Detektors, geeignet zur Überwachung der Dauer des Lidschlusses des Fahrzeugführers, die Dauer des Lidschlusses überwacht wird und bei Überschreiten einer vorgegebenen Dauer des Lidschlusses ein Warnsignal ausgelöst wird.
All diese Schriften, bzw. die darin offenbarten Vorrichtungen und dazugehörenden Verfahren weisen jedoch die Nachteile auf, dass die daraus resultierenden Ergebnisse nur auf einer scheinbaren bzw. angenommenen Aussagesicherheit beruhen und nicht die tatsächliche aktuell vorherrschende Fahrleistung des Fahrzeugführers wiederspiegeln, da beispielsweise die Blickrichtung bzw. Kopfausrichtung nicht zwangsläufig als Maß verwendet werden kann, um eine Aussage treffen zu können, ob der Fahrzeugführer die Fahrbahn bzw. den Fahrbahnverlauf im Blickfeld hat bzw. auch tatsächlich überblickt. Als weiterer Nachteil ist zu erwähnen, dass diese Vorrichtungen und die dazugehörenden Verfahren leicht „gestört” werden können, indem der Fahrzeugführer beispielsweise eine Blickrichtungsänderung ohne Kopfbewegung aufgrund der alleinigen Ausrichtung der Augen vornimmt, oder der Fahrzeugführer eine dunkle Brille trägt, oder eine Mütze mit Sonnenblende trägt, oder sein Haar ins Gesichtsfeld (fällt) gerichtet hat, so dass die Augen oder die Ausrichtung der Augen bzw. die Blickrichtung von der Vorrichtung (überhaupt) nicht mehr, oder nicht mehr exakt erfasst werden können/kann.
EP 1 426 906 A1 beschreibt eine Warnstrategie bei einer Fahrspurerkennung eines Kraftfahrzeugs. Eine Warnung wird an den Kraftfahrzeugführer ausgegeben, wenn die Fahrspurerkennung eine kritische Fahrsituation detektiert. Herbei wird eine Funktion genutzt, welche auf einem Annäherungswinkel einer Fahrtrajektorie zu einer Fahrbahnbegrenzung aufbaut.
DE 103 22 458 A1 beschreibt ein Verfahren zum Beeinflussen der Beanspruchung eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug, bei dem aus sensorisch erfassten physiologischen Daten des Fahrers ein Beanspruchungswert ermittelt wird.
DE 694 02 278 T2 beschreibt ein Verfahren zum Spurhalten an einer Mittellinie einer Fahrbahn, wobei auf die Lenkanlage eines Fahrzeugs eine Lenkvorlast so ausgeübt wird, dass der Fahrzeugführer beim Spurhalten einer gedachten Mittellinienstellung unterstützt wird.
DE 698 26 793 T2 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zum Auslösen eines Alarms, wenn ein Fahrzeug aus einer Spur ausschert, wobei eine Beurteilungseinrichtung einen Alarm unterdrückt oder stoppt, wenn festgestellt wird, dass die Spurbreite eine vorbestimmten Wert unterschreitet.
DE 10 2004 048 010 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung in einem Fahrzeug, bei welcher ein bei Verlassen einer Fahrspur erzeugtes Warnsignal abhängig von einer benutzten Fahrspur oder der Seite, zu der das Verlassen erfolgt, ist.
DE 103 52 955 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung der Spurhaltung eines Fahrzeugs, welche zur Bestimmung des Eintritts einer Gefahrensituation entweder die verbleibende Zeit oder die verbleibende Wegstrecke bis zum Eintritt der Gefahrensituation heranzieht.
DE 10 2004 045 483 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erkennen eines Aufmerksamkeitsdefizits eines Kraftfahrers, bei der ein Steuerkreis in die Lenkung oder in die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs eingreift und ein Aufmerksamkeitsdefizit wird erkannt, wenn der Fahrer nicht gegenlenkt.
DE 10 2004 048 047 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zum Eingreifen in die Fahrdynamik, wobei mittels eines Bildsensors Fahrspurmarkierungen in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden und ein Sicherheitsabstand von einer Fahrbahnmarkierung vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung einer Fahrerwarnung erfolgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrerassistenzsystem zur Müdigkeitserkennung bzw. Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers vorzustellen, mittels diesem eine realitätsnahe sichere Beurteilung ermöglicht wird, bei dieser die tatsächliche aktuelle vorherrschende Fahrleistung des Fahrzeugführers berücksichtigt wird/einfließt, welches robust gegen Störeinflüsse ist und auch dann noch funktionsfähig ist, wenn der Fahrzeugführer eine beliebige Position im Fahrersitz einnimmt, bzw. ohne das hierbei der Fahrzeugführer zwangsläufig sein Gesichtsfeld einem optischen System zuwenden muss.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass als Beurteilungskriterium zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung und der bei Bedarf darauffolgenden Aktivierung der Warnvorrichtung, die Einhaltung eines erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf und/oder zu einer Bezugsmarkierung als Beurteilungskriterium herangezogen wird, wobei hierbei die Eingriffsgrenze zur Aktivierung einer Warnvorrichtung, als Funktion von der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und der zur Verfügung stehenden Fahrspurbreite variiert wird und/oder davon abhängig ist.
Zur Erfassung und Überwachung des Fahrbahnverlaufs, verfügt das Fahrerassistenzsystem zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers, über ein Fahrbahnüberwachungssystem, vorzugsweise in Form eines optischen in Fahrtrichtung wirkenden Erkennungssystems, dessen Daten einer Auswerteeinheit zugeführt werden. Bei diesem Überwachungssystem kann es sich auch um ein bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorhandenes oder dafür verwendbares Assistenzsystem handeln, wie diese beispielsweise zur Unterstützung der Spurführung eines straßengebundenen Fahrzeuges, oder zur Querführungsunterstützung gemäß der DE 102 18 010 A1 , oder zum Überwachen bzw. zum Beeinflussen der Bewegung eines Fahrzeugs auf einem Weg gemäß der DE 199 16 267 A1 , bekannt sind. Des weiteren werden der Auswerteeinheit Informationen von einem Geschwindigkeitserfassungssystem und/oder mittels einer Schnittstelle bereits im Fahrzeug vorhandene Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen zugeführt. Auf Basis der Informationsauswertung, hinsichtlich wie groß ein vordefinierter Abstand zu einem Bezugsverlauf und/oder einer Bezugsmarkierung tatsächlich eingehalten wird, wobei der einzuhaltende Abstand von der Geschwindigkeit und der zur Verfügung stehenden Fahrbahnbreite variabel angepasst wird, wird im Bedarfsfalle, wenn ein aktueller Abstandswert unterschritten wird, dieses als Eingriffskriterium gewertet, und abhängig davon die aktivierbare Warnvorrichtung und/oder die zur Aktivierung zur Verfügung stehende Warnvorrichtung aktiviert, um dem Fahrzeugführer entsprechend zu warnen bzw. diesen am Einschlafen bzw. an der Weiterfahrt zu hindern bzw. einzuschränken. Die zur Verfügung stehende Fahrspurbreite wird hierbei von dem Fahrbahnüberwachungssystem ermittelt, wobei das Fahrbahnüberwachungssystem, beispielsweise ein Weitwinkelobjektiv (Fischauge) oder zwei Objektive zum Erfassen der erforderlichen Umgebungsinformationen besitzen kann, bzw. sich das gesamte Fahrbahnüberwachungssystem aus mehreren einzelnen Fahrbahnüberwachungssystemen zusammensetzen kann/bestehen kann.
Zur Beurteilung des Müdigkeitszustandes und/oder der Aufmerksamfähigkeit des Fahrers, wird der Fahrzeugabstand zu einer Bezugsmarkierung oder einem Bezugsverlauf, wie z. B. zu einer Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung” herangezogen/ausgewertet, wobei es sich bei der Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung”, beispielsweise um eine Fahrbahnbegrenzungsmarkierung und/oder um einen Straßenmarkierungslinienverlauf und/oder eine fahrbahnbegrenzende Schutzeinrichtung (Leitplanke) und/oder einer in die Fahrspur eingearbeitete, vorzugsweise induktiv oder magnetisch wirkende, Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung bzw. Fahrspurmarkierungspunkte/berührungslos zu erfassende Fahrspurmarkierungsvorrichtungen handelt.
Um hierbei bei der Beurteilung Fehlbeurteilungen zu vermeiden, wird bei der Auswertung die Fahrzeugeigengeschwindigkeit, sowie die zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite mit einbezogen, damit beispielsweise Einparkvorgänge, welche mit einer niedrigen Geschwindigkeit oder mit Rückwärtsgang ablaufen, ohne Auslösung eines entsprechenden Warnsignals ermöglicht werden, da bei Einparkvorgängen ein möglichst nahes Heranfahren an den dafür vorgesehenen Parkraumbereich angestrebt wird. Ebenso wird die zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite mit berücksichtigt, da je nach Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Fahrbahnbreite sich je ein Optimum eines sinnvollen seitlichen Abstandes zur Fahrbahnbegrenzung ergibt, welcher mit zunehmender zur Verfügung stehender Fahrbahnbreite auch entsprechend größer wird.
Die sich aus den Parametern „Geschwindigkeit” und „zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite” variable einzuhaltende Abstands-Funktion, hinsichtlich der Eingriffsgrenze eines einzuhaltenden Abstandes zum Fahrbahnrand, ist hierbei im wesentlichen linear ausgebildet bzw. verläuft nach einer vorgegebenen Funktion, dessen prinzipieller Zusammenhang aus der 4 näher ersichtlich ist bzw. noch näher erläutert wird.
Bei der Warnvorrichtung, über die das Fahrerassistenzsystem verfügt bzw. die dem Fahrerassistenzsystem zur Aktivierung zur Verfügung steht, handelt es sich um eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warnvorrichtung, wobei die haptische Warnvorrichtung vorzugsweise auf das Lenkrad wirkt, und es sich bei der optischen Warnvorrichtung vorzugsweise um die Kfz-Warnblickvorrichtung handelt, damit auch andere Verkehrsteilnehmer auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden können.
In einer weiterführenden Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems, ist dieses geeignet, dass das Fahrerassistenzsystems nach der Erkennung einer Fahruntüchtigkeit und/oder nach der Aktivierung der Warnvorrichtung das Fahrzeug in dessen Fortbewegung einschränkt, um dem Fahrzeugführer an der Weiterfahrt zu hindern bzw. einzuschränken, damit eine Reduzierung des Gefahrenpotentials vorgenommen/veranlasst wird, wobei es sich bei der Hinderung der Weiterfahrt beispielsweise um eine Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Reichweitenbegrenzung handelt, welche mit einer zeitlichen Begrenzung überlagert sein kann, damit der Fahrzeugführer beispielsweise sein Fahrzeug, mit einem reduzierten Gefahrenpotential, noch korrekt an einem Parkplatz abstellen kann.
Eine Fahruntüchtigkeit liegt beispielsweise dann vor, wenn der Fahrzeugführer, infolge einer Müdigkeit, oder starken Müdigkeit, oder Alkohol- und Drogeneinfluss, das Fahrzeug nicht mehr korrekt in der für das Fahrzeug vorgesehenen Fahrspur bzw. Fahrspurverlauf halten kann und in wiederholender Art, stärker und/oder länger durch dessen vorzugebenden Fahrtrichtung dem tatsächlichen Fahrbahnverlauf nicht korrekt folgen kann, so dass die eingestellte Fahrtrichtung und der tatsächliche Fahrbahnverlauf voneinander mehr oder minder stark und/oder lang voneinander abweichen, und demzufolge der einzuhaltende Abstand zum Fahrbahnrand ein oder mehrmals unterschritten wird.
Ebenso kann auch indirekt ein Defekt am Fahrzeug dafür verantwortlich sein, dass eine Fahruntüchtigkeit vorherrscht, indem beispielsweise ein Fehler in der Lenkungsansteuerung/Lenkungsregelung für ein zu großes Spiel verantwortlich ist, so dass die vom Fahrzeugführer, mittels der Mensch-Maschinen-Schnittstelle/Lenkrad vorzugebenden Fahrtrichtung, vom Lenkmechanismus zum Ausrichten eines oder mehrerer lenkbaren Rades/Räder, zum Zwecke der Einstellung der gewünschten Fahrtrichtung nicht korrekt ausgeführt werden kann, und infolge dessen, unter Berücksichtigung des momentanen Aufmerksamkeitsvermögen des Fahrzeugführers, eine korrekte Spurhaltung nicht möglich ist bzw. es wiederholt zu Differenzen oder mehr oder minder starken und/länger andauernden Abweichungen zwischen der eingestellten Fahrtrichtung und dem tatsächlichen Fahrbahnverlauf kommt.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Kraftfahrzeug/Personenkraftwagen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den dazugehörenden Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der 1 bis 4 näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein.
Es zeigen
1: Eine Darstellung eines PKW's mit Fahrbahnüberwachungssystem.
2: Eine prinzipielle Darstellung eines Fahrzeugs im Straßenverkehr, zur Erläuterung der Bezugsgrößen.
3: Eine Darstellung des Fahrerassistenzsystems mit dessen beispielhaften Fahrbahnüberwachungssystemen, Informations-Eingangsgrößen und möglichen Warnvorrichtungen.
4: Eine Darstellung des prinzipiellen Funktionszusammenhanges, hinsichtlich der Abhängigkeit der variablen Eingriffsgrenzen (zur Warnmeldungsgenerierung) von der Fahrzeugeigengeschwindigkeit und der zur Verfügung stehenden Fahrbahnbreite.
1 zeigt eine Darstellung eines Personenkraftwagens (4) mit Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2), welches aus zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2.1, 2.2) besteht, sowie den entsprechenden Erfassungsbereichen (4.2, 4.1).
Das erste optische Fahrbahnüberwachungssystem (2.1) der zwei unterschiedlichen Erfassungsvorrichtungen (2.1, 2.2), erfasst hierbei den Weitbereich/Fernbereich (4.2) vor dem Fahrzeug, wohingegen das zweite Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2), welches als optisches oder induktives/magnetisches System realisiert ist, den unmittelbaren Nahbereich (4.1) vor dem Fahrzeug (als „Präzisionsmessung”) erfasst, soweit dieses erforderlich ist, um die gewonnenen Umgebungsinformationen der Auswerteeinheit (3) des Assistenzsystems (1) zur Verfügung stellen zu können.
2 zeigt eine prinzipielle Darstellung eines Fahrzeugs im Straßenverkehr, zur Erläuterung der Bezugsgrößen.
Das Fahrzeug (4) befindet sich in Fahrrichtung zum Fahrbahnverlauf (6), welcher am Rand von einer Bezugsmarkierung (6.4) bzw. einem Bezugsverlauf (6.4) begrenzt ist. Zu dieser Bezugsmarkierung (6.4) bzw. diesem Bezugsverlauf (6.4) weist das Fahrzeug (4) einen Abstand (6.1) auf. Die zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite (6.2) ist hierbei durch die Bezugsmarkierung (6.4) bzw. dem Bezugsverlauf (6.4) und den Fahrbahn-Mittellinien-Verlaufslinien (6.3) vorgegeben.
3 zeigt eine Darstellung des Fahrerassistenzsystems (1) mit dessen beispielhaften Fahrbabnüberwachungssystemen (2.1, 2.2), Informations-Eingangsgrößen/Schnittstelle (8.1) und möglichen Warnvorrichtungen (5.x).
Die Auswerteeinheit (3) des Fahrerassistenzsystems (1), welche vorzugsweise einen μP enthält, ist mit den einzelnen Fahrbahnüberwachungssystemen (2.1, 2.2) verbunden, bzw. enthält die entsprechenden Informationssignale der Fahrbahnüberwachungssysteme (2.1, 2.2) zugeführt. Bei dem oberen Fahrbahnüberwachungssystemen (2.1) handelt es sich hierbei um ein optisches Erkennungssystems, welches insbesondere zur Erkennung des Fahrbahnverlaufs geeignet ist. Bei dem unteren Fahrbahnüberwachungssystemen (2.2) handelt es sich um ein induktives bzw. auf Basis eines Magnetfeldes reagierendes Erkennungssystems, welches zur Erkennung des Fahrbahnverlaufs geeignet ist, indem dieses beispielsweise zur Erfassung von Markierungen/Vorrichtungen (z. B. Magneten/Magnetfelder) welche den Fahrbahnverlauf markieren, ausgebildet ist. Alternativ kann hierbei auch ein optisches Fahrbahnüberwachungssystem (2.1) zum Einsatz gebracht werden, welches vorzugsweise den Nahbereich vor und/oder seitlich des Fahrzeugs überwacht, sofern diese Informationen vom ersten/oberen Fahrbahnüberwachungssystem in einer nicht ausreichenden Weise zur Verfügung gestellt werden.
Das Fahrerassistenzsystem (1) besitzt verschiedene Warnvorrichtungen (5) bzw. ist zur Aktivierung der entsprechenden Warnvorrichtungen (5) mit diesen verbunden, bei diesen es sich um eine akustische Warnvorrichtung (5.1), und/oder eine optische Warnvorrichtung (5.2), und/oder um eine haptische Warnvorrichtung (5.3), welche sich vorzugsweise im Lenkrad (7) befindet, handelt.
Ferner ist die Auswerteeinheit (3) mit einem Geschwindigkeitserfassungssystem (8) verbunden, bzw. erhält über eine Schnittstelle (8.1) die entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt.
Die Auswerteeinheit (3) wertet den tatsächliche Abstand (6.1) zur Bezugsmarkierung (6.4)/Bezugsverlauf (6.4) aus, und vergleicht den tatsächlichen Abstand (6.1) mit dem einzuhaltenden Abstand (Eingriffsgrenze (9)), welcher anhand der Funktionsparameter „Fahrzeuggeschwindigkeit” und „zur Verfügung stehender Fahrbahnbreite” ermittelt wird, und aktiviert, sofern eine Unterschreitung (Ist-Abstand ≤ Soll-Abstand) der variablen Eingriffsgrenzen (9) vorliegt, eine oder mehrere der zur Verfügung stehenden Warnvorrichtungen (5.x).
4 zeigt eine Darstellung des prinzipiellen Funktionszusammenhanges, hinsichtlich der Abhängigkeit der variablen Eingriffsgrenzen (zur Warnmeldungsgenerierung) von der Fahrzeugeigengeschwindigkeit und der zur Verfügung stehenden Fahrbahnbreite.
Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, verändert sich der einzuhaltende Abstand (y-Achse) des Fahrzeugs (4) zur Bezugsmarkierung (6.4)/zum Bezugsverlauf (6.4), als Funktion von der Fahrzeuggeschwindigkeit (x-Achse) und der Ermittelten zur Verfügung stehenden Fahrbahnbreite B (6.2). Je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit hierbei ist, bzw. je größer die zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite B (6.2) ist, je größer wird von der Auswerteeinheit (3) der einzuhaltende Abstand des Fahrzeugs (4) zur Bezugsmarkierung (6.4)/zum Bezugsverlauf (6.4) vorgegeben.
Sofern die Auswertung hierbei ergibt, dass der festgestellte tatsächliche Ist-Abstand (6.1) zur Bezugsmarkierung (6.4)/zum Bezugsverlauf (6.4) größer ist, als der aus der Funktion ermittelte variable Soll-Abstand, welcher der Eingriffsgrenze (9) entspricht, erfolgt keine Warnsignalisierung, da sich das Fahrzeug (4) im in Ordnung Bereich (9.2) befindet, bzw. den einzuhaltenden Abstand nicht unterschreitet. Ergibt die Auswertung hingegen, dass der festgestellte tatsächliche Ist-Abstand (6.1) zur Bezugsmarkierung (6.4)/zum Bezugsverlauf (6.4) kleiner ist, als der aus der Funktion ermittelte variable Soll-Abstand, welcher wiederum der Eingriffsgrenze (9) entspricht, erfolgt eine Warnsignalisierung, da sich das Fahrzeug (4) innerhalb des Eingriffsbereichs (9.1) befindet, bzw. den einzuhaltenden Abstand unterschreitet.
Die untere Unstetigkeit der variablen Eingriffsgrenze/n (9), im unteren Geschwindigkeitsbereich, ist wie weiter oben schon erläutert dafür vorgesehen, dass beispielsweise ein Einparkvorgang ohne Warnsignalgenerierung möglich ist. Die obere Unstetigkeit der variablen Eingriffsgrenze/n (9), im oberen Geschwindigkeitsbereich, ist beispielsweise dafür vorgesehen, dass ab einer gewissen Geschwindigkeit, wie diese auf Autobahnen gefahren wird, sich ein konstanter einzuhaltender Abstand einstellt, da eine weitere Zunahme des einzuhaltenden Abstandes in diesem Falle nicht sinnvoll wäre.
Bezugszeichenliste

1: Fahrerassistenzsystem
2.1: Optisches Fahrbahnüberwachungssystem
2.2: Induktives-/Magnetisches-Fahrbahnüberwachungssystem
3: Auswerteeinheit
4: Fahrzeug
4.1: Nahbereich (seitlich und/oder nach unten)
4.2: Weit-/Fernbereich
5: Warnvorrichtung
5.1: Akustische Warnvorrichtung
5.2: Optische Warnvorrichtung/Kfz-Warnblinkeinrichtung
5.3: Haptische Warnvorrichtung (am/im Lenkrad)
6: Fahrbahn/Fahrbahnverlauf
6.1: Abstand zur Bezugsmarkierung/Bezugsverlauf
6.2: Zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite
6.3: Fahrbahn-Mittellinien-Markierungen
6.4: Bezugsmarkierung/Bezugsverlauf
7: Lenkrad/Mensch-Maschinen-Schnittstelle
8: Geschwindigkeitserfassungssystem
8.1: Schnittstelle
9: Variable Eingriffsgrenzen/funktionsabhängige Eingriffsgrenzen
9.1: Eingriffsbereich für Warnung (erforderlicher Abstand ist unterschritten)
9.2: In Ordnung Bereich (erforderlicher Abstand ist ausreichend)

Claims

Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers bestehend neben einer Auswerteeinheit (3) aus mindestens a) einem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2), geeignet zur Erkennung des Fahrbahnverlaufs (6), b) einem Geschwindigkeitserfassungssystem (8) und/oder einer Schnittstelle (8.1) zum Empfangen von bereits im Fahrzeug (4) vorhandenen und zur Verfügung stehenden Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, c) einer aktivierbaren Warnvorrichtung (5) und/oder einer zur Aktivierung zur Verfügung stehenden Warnvorrichtung (5), wobei d) bei der Auswertung des erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf (6.4) und/oder zu einer Bezugsmarkierung (6.4), e) die Eingriffsgrenze (9) zur Aktivierung der Warnvorrichtung (5), f) als Funktion von i. der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und ii. der zur Verfügung stehenden Fahrspurbreite (6.2) variiert wird; dadurch gekennzeichnet, dass g) die Funktion hinsichtlich der Eingriffsgrenze (9) des erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf (6.4) und/oder zu einer Bezugsmarkierung (6.4) in Abhängigkeit von der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs in zumindest einem Bereich von Eigengeschwindgkeitswerten mit zunehmender Eigengeschwindigkeit linear ansteigt, und diese Funktion ab einer vorgebbaren Eigengeschwindigkeit einen konstanten erforderlichen Abstand einnimmt und so eine weitere Zunahme des erforderlichen Abstands verhindert wird.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verfügung stehende Fahrspurbreite (6.2) von dem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2) ermittelt wird.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2) auch um ein bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorhandenes oder dafür verwendbares Assistenzsystem handeln kann.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Assistenzsysteme handelt, die zur Unterstützung der Spurführung eines straßengebundenen Fahrzeuges oder zur Querführungsunterstützung oder zum Überwachen oder zum Beeinflussen der Bewegung eines Fahrzeugs auf einem Weg handeln.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bezugsmarkierung (6.4) und/oder dem Bezugsverlauf (6.4) um eine Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung” handelt.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung” um eine Fahrbahnbegrenzungsmarkierung und/oder um einen Straßenmarkierungslinienverlauf und/oder um eine fahrbahnbegrenzende Schutzeinrichtung und/oder um eine in die Fahrspur eingearbeitete, induktiv wirkende Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung handelt.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender zur Verfügung stehender Fahrbahnbreite der Abstandswert der Eingriffsgrenze zur Aktivierung der Warnvorrichtung sich vergrößert/vergrößert wird.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Warnvorrichtung (5) um eine akustische (5.1) und/oder optische (5.2) und/oder haptische (5.3) Warnvorrichtung (5) handelt.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Warnvorrichtung (5, 5.1, 5.2, 5.3) um eine fahrerassistenzsystemeigene Warnvorrichtung oder um eine dem Fahrerassistenzsystem (1) zur Aktivierung zur Verfügung stehende Warnvorrichtung (5) handelt.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennung einer Fahruntüchtigkeit und/oder nach der Aktivierung der Warnvorrichtung das Fahrzeug (4) in dessen Fortbewegung eingeschränkt wird, um den Fahrzeugführer an der Weiterfahrt zu hindern oder einzuschränken.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Hinderung der Weiterfahrt beispielsweise um eine Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Reichweitenbegrenzung handelt.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder die Reichweitenbegrenzung mit einer zeitlichen Begrenzung überlagert sein kann.
Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der optischen Warnvorrichtung (5) um die Kfz-Warnblickvorrichtung handelt, damit andere Verkehrsteilnehmer auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.
Fahrzeug (4), gekennzeichnet durch ein Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einem der Ansprüche 1 bis 13.