DE19515429C2 - Verfahren zum Beurteilen von Fahraufmerksamkeit - Google Patents
Verfahren zum Beurteilen von FahraufmerksamkeitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahraufmerksam
keitsbeurteilungsverfahren zum Beurteilen des Grads der
Aufmerksamkeit des Fahrers während des Fahrens eines
Kraftfahrzeugs.
Kraftfahrzeuge sind mit einem Antischleuderbremssystem
oder dergleichen ausgerüstet, zum Erhalten einer rich
tigen Bremskraft, um dadurch die Sicherheit von Kraft
fahrzeugen zu erhöhen. Jedoch kann, obwohl ein Fahr
zeug selbst kein Problem bezüglich Sicherheit hat, die
Sicherheit verloren gehen, wenn der Fahrer einnickt
oder während des Fahrens zur Seite schaut. Es muß näm
lich, um sicheres Fahren sicherzustellen, die Sicher
heit des ganzen Mensch-Fahrzeug-System verbessert wer
den.
Zu diesem Zweck sind verschiedene Vorschläge gemacht
worden, die eine Vorrichtung miteinschließen, bei der ein
Reiz auf den Fahrer ausgelöst wird, ihn aufzuwecken, wenn
ein Fahrerschlaf während des Fahrens erfaßt wird, ein
System, bei dem der Fahrer veranlaßt wird, eine Pause zu
machen, wenn auf der Basis z. B. eines Lenkbetätigungs
musters beurteilt worden ist, daß die Fahrermüdigkeit
angewachsen ist, und ein System, bei dem eine Warnung
gegeben wird, wenn beurteilt worden ist, daß die
Fahraufmerksamkeit gering ist. Es ist jedoch schwierig,
den Grad des Schlafs zu quantifizieren, den Grad der
Müdigkeit oder den Grad des Senkens der Aufmerksamkeit.
Weiterhin unterscheidet sich das beobachtete Lenkrad
betätigungsmuster, zum Beispiel wenn die Aufmerksamkeit
gesenkt worden, von Fahrer zu Fahrer, selbst in der
selben Situation, was es schwierig macht, mit hoher
Genauigkeit ein Senken von Fahreraufmerksamkeit oder
dergleichen auf der Grundlage des Lenkradbetätigungs
musters zu bestimmen.
So ist zum Beispiel aus der EP 0 119 484 B1 eine
Anordnung bekannt, bei der ein Lenkwinkel und eine
Lenkrichtung bestimmt werden, und bei der ein
Schläfrigkeitsalarm ausgegeben wird, wenn eine
Lenkradbetätigung erfaßt wird, die einen vorbestimmten
Winkel in einer Richtung überschreitet, nachdem vorher
festgestellt worden ist, daß für eine vorbestimmte
Zeitperiode nicht gelenkt worden ist, und wenn ein
vorbestimmtes Müdigkeitsmuster, das zum Beispiel eine
abrupte Lenkbetätigung in einer Richtung und eine darauf
folgende abrupte Lenkbetätigung in die Gegenrichtung
miteinschließt, nachfolgend erfaßt wird.
In der EP 0 119 486 B1 wird eine technische Lehre
offenbart, bei der das vorbestimmte Schläfrigkeitsmuster
in Übereinstimmung mit der Dauer der nichtstattfindenden
Lenkbetätigung geändert wird, um dadurch einen Irrtum in
der Schläfrigkeitserfassung auszuschließen. Bei beiden
zitierten Systemen wird das Auftreten von Müdigkeit eines
Fahrzeuglenkers erfaßt, nachdem die Schläfrigkeit bereits
eingetreten ist, und daher können keine Schritte
unternommen werden, bevor die eigentliche Schläfrigkeit
eintritt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Beurteilen der Fahraufmerksamkeit zu schaffen, bei
dem eine eventuell auftretende Schläfrigkeit bereits im
Vorfeld erkannt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein
Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren vorgesehen, das
durch einen Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt des
Nehmens von Proben von den Lenkwinkeldaten in Form einer
ersten Lenkfrequenzkomponente gekennzeichnet ist, die
eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß
sie einer vom Fahrer erkannten Gesamtverlaufsform einer
Straße folgt, einer zweiten Lenkfrequenzkomponente, die
auf einer höheren Frequenzseite als die erste
Lenkfrequenzkomponente ist und die eine Lenkbetätigung
angibt, die so ausgeführt ist, daß sie einer vom Fahrer
erkannten Straßenform vor dem Kraftfahrzeug folgt und
eine dritte Lenkfrequenzkomponente, die auf einer höheren
Frequenzseite als die zweite Lenkfrequenzkomponente ist
und die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt
ist, daß sie eine Kraftfahrzeuglage auf der Straße fein
berichtigt; und einen Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
des Berechnens, aus den Lenkfrequenzkomponenten, eines
ersten Lenkbetätigungsfaktors, der einen Anteil
vorausschauenden Lenkens angibt, das ausgeführt ist, um
der Gesamtverlaufsform der Straße zu begegnen, eines
zweiten Lenkbetätigungsfaktors, der einen Anteil des
berichtigenden Lenkens angibt, das bezüglich des
vorausschauenden Lenkens ausgeführt ist, und eines
dritten Lenkbetätigungsfaktors, der die Glätte der
Lenkbetätigung anzeigt, und des Abschätzens eines
Fahraufmerksamkeitsgrades auf der Grundlage der
berechneten Lenkbetätigungsfaktoren.
Der Vorteil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
beruht darauf, daß der Fahraufmerksamkeitsgrad während
der Fahrt des Fahrzeugs auf der Grundlage der Vielzahl
von Lenkfrequenzkomponenten genau geschätzt werden kann.
Es ist daher möglich, eine unordentliche Lenkbetätigung
genau zu erfassen, die durch geistige Abwesenheit des
Fahrers während eintöniger Fahrt verursacht sein kann,
oder wenn der Fahrer von der Straße wegschaut. Dabei ist
die Fahraufmerksamkeitsbeurteilung weniger durch
Variationen unter Individuen betroffen, verglichen mit
dem Fall, bei dem der Fahraufmerksamkeitsgrad nur auf der
Grundlage der vorausschauenden Lenkkomponente bestimmt
wird. Dementsprechend ist es nötig, verschiedene
Vorgabewerte zum Bestimmen der Fahraufmerksamkeit
festzusetzen, damit die Betätigungscharakteristiken
individueller Fahrer angepaßt werden.
Vorzugsweise schließt das Fahraufmerksamkeitsbeurtei
lungsverfahren bezüglich des Aufmerksamkeitsbestimmungs
schrittes folgendes mit ein:
Berechnen des ersten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage eines Verhältnisses der zweiten Lenkfrequenz komponente zur ersten Lenkfrequenzkomponente; Berechnen des zweiten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage eines Verhältnisses der dritten Lenkfrequenzkomponente zur zweiten Lenkfrequenzkomponente; und Berechnen des dritten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage der dritten Lenkfrequenzkomponente.
Berechnen des ersten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage eines Verhältnisses der zweiten Lenkfrequenz komponente zur ersten Lenkfrequenzkomponente; Berechnen des zweiten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage eines Verhältnisses der dritten Lenkfrequenzkomponente zur zweiten Lenkfrequenzkomponente; und Berechnen des dritten Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage der dritten Lenkfrequenzkomponente.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann ein Fahrauf
merksamkeitsgrad erhalten werden, der die Fahrlenkbe
tätigung gut widerspiegelt, wobei richtige Fahraufmerk
samkeitsbeurteilung erlaubt wird.
Weiterhin bevorzugt schließt das Fahraufmerksamkeits
beurteilungsverfahren bezüglich des Aufmerksamkeits
bestimmungsschrittes folgendes mit ein: Erhalten
diesbezüglicher Logarithmen der drei Lenkfrequenz
komponenten; Berechnen des ersten Lenkbetätigungsfaktors
auf der Grundlage eines Verhältnisses des Logarithmus der
zweiten Lenkfrequenzkomponente zum Logarithmus der ersten
Lenkfrequenzkomponente Berechnen des zweiten
Lenkbetätigungsfaktors auf der Grundlage eines
Verhältnisses des Logarithmus der dritten Lenkfrequenz
komponente zum Logarithmus der zweiten Lenkfrequenz
komponente; und Berechnen des dritten Lenkbetätigungs
faktors auf der Grundlage des Logarithmus der dritten
Lenkfrequenzkomponente.
Immer noch bevorzugt schließt beim Fahraufmerksamkeits
beurteilungsverfahren bezüglich des Aufmerksamkeits
bestimmungsschrittes Abschätzen des Fahraufmerksamkeits
grades mit ein, so daß der Fahraufmerksamkeitsgrad sich
mit der Verringerung des Grades der Lenkbetätigungs
faktoren verringert.
Bevorzugt schließt bei dem Fahraufmerksamkeitsbeurtei
lungsverfahren der Lenkfrequenzkomponentenerfassungs
schritt das Nehmen von Proben von den Lenkwinkeldaten mit
ein, wie die ersten, zweiten und dritten Lenkfrequenz
komponenten, die in einen Frequenzbereich von 0,1 bis
0,25 Hz bzw. einen Frequenzbereich von 0,25 bis 0,60 Hz
bzw. einen Frequenzbereich von 0,67 bis 1,4 Hz fallen.
Weiterhin vorzugsweise schließt beim Fahraufmerksamkeits
beurteilungsverfahren der Aufmerksamkeitsbestimmungs
schritt das Durchführen von Fuzzy-Schlußfolgerung auf der
Grundlage von diesbezüglichen Graden von Lenkfrequenz
kompenten mit ein und eine Vielzahl von Fuzzy-Regeln, die
im vornherein festgelegt sind, um dadurch den Fahrauf
merksamkeitsgrad abzuschätzen. Bevorzugt schließt beim
Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren der Aufmerksam
keitsbestimmungsschritt das Erhalten der ersten, zweiten
und dritten Lenkbetätigungsfaktoren als Fuzzy-Variablen
mit ein, und das Durchführen der Fuzzy-Schlußfolgerung
durch das Verwenden von Fuzzy-Regeln, die vorschreiben,
daß der Fahraufmerksamkeitsgrad mit der Verringerung des
Grades der ersten, zweiten und dritten Lenkbetätigungs
faktoren absinkt.
Bevorzugt schließt beim Fahraufmerksamkeitsbeurteilungs
verfahren der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt das
Erhalten der ersten, zweiten und dritten Lenkbetätigungs
faktoren als Fuzzy-Variablen mit ein, und das Durchführen
der Fuzzy-Schlußfolgerung durch Verwendung von Fuzzy-Re
geln, die vorschreiben, daß der Fahraufmerksamkeits
grad mit dem Ansteigen des Grades der ersten, zweiten und
dritten Lenkbetätigungsfaktoren ansteigt.
Vorzugsweise weist das Fahraufmerksamkeitsbeurteilungs
verfahren einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfas
sungsschritt zum Erfassen der Fahrzeugsgeschwindigkeit
auf. Der Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt
schließt das Erfassen der Vielzahl von Lenkfrequenzkom
ponenten nur mit ein, wenn ein Fahrzeugbetriebszustand,
bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein
vorbestimmter Wert oder gleich diesem ist und auch der
Lenkwinkel kleiner als ein vorbestimmter Lenkwinkel
oder gleich diesem ist, für eine vorbestimmte Zeitperi
ode fortgesetzt wird. Bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform kann der Fahraufmerksamkeitsgrad während
einem zur Fahraufmerksamkeitsschätzung geeigneten Fahr
zeugbetriebszustand richtig geschätzt werden.
Vorzugsweise weist das Fahraufmerksamkeitsbeurteilungs
verfahren weiterhin einen Fahrzeuggeschwindigkeitser
fassungsschritt zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindig
keit auf; und einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorri
gierschritt zum Korrigieren des Fahraufmerksamkeitsgra
des zu höheren Werten, der beim Aufmerksamkeitsbestim
mungsschritt geschätzt worden ist, als das Kraftfahr
zeug mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit gefahren ist.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es möglich
ein Absinken der Fahraufmerksamkeit im Bereich niedri
ger Fahrzeuggeschwindigkeit davor zu bewahren, über
schätzt zu werden.
Vorzugsweise weist das Fahraufmerksamkeitsbeurteilungs
verfahren weiterhin einen Warnschritt zum Warnen auf,
daß die Fahraufmerksamkeit gering ist, wenn der beim
Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt geschätzte Fahrauf
merksamkeitsgrad geringer ist als ein vorbestimmter
Grad. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der
Fahrer vor einem Absinken der Aufmerksamkeit gewarnt
und somit an sicheres Fahren erinnert, wodurch mögliche
Gefahr eliminiert werden kann.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung sichtbar werden, wenn sie in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen aufgenommen wird, die
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
im Wege des Beispiels darstellen.
Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen
Beschreibung vollständiger verstanden werden, die unten
gegeben wird, und den beigefügten Zeichnungen, die nur
im Wege der Darstellung gegeben werden, und somit nicht
begrenzend für die vorliegende Erfindung sind, und bei
denen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer
Vorrichtung zum Ausführen eines
Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahrens
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
Fig. 2 eine Kurve ist, die die Beziehung der
Straßenformkomponente, visuellen Komponente
und Korrekturkomponente der Lenkwinkeldaten
zur Frequenz zeigt;
Fig. 3 eine Kurve ist, die mit der Vorhersagbarkeit
P verbundene Mehrwertmengenteilmengen und die
Teilmengen bestimmende
Mitgliedschaftsfunktionen zeigt;
Fig. 4 eine Kurve ist, die mit der Anstrengung Q
verbundende Mehrwertmengenteilmengen und die
Teilmengen bestimmende
Mitgliedschaftsfunktionen zeigt.
Fig. 5 eine Kurve ist, die mit dem Reziprokwert R
der Überlegtheit verbundene
Mehrwertmengenteilmengen und die Teilmengen
bestimmende Mitgliedschaftsfunktionen zeigt;
Fig. 6 eine Kurve ist, die eine Fahrzeuggeschwindig
keit V-Bezugswert KV-Karte zeigt, die zur
fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Korrektur
eines Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert
verwendet wird;
Fig. 7 eine Kurve ist, die eine
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswertkorrekturkarte zeigt,
die für eine fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Korrektur
eines Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswerts
verwendet wird.
Fig. 8 ein Flußdiagramm ist, das einen Teil einer
Fahraufmerksamkeitsbewertungsroutine zeigt,
die von einem in Fig. 1 gezeigten Computer
ausgeführt wird;
Fig. 9 ein Flußdiagramm ist, das einen anderen Teil
der Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsroutine
zeigt, der auf den in Fig. 8 gezeigten Teil
folgt.
Fig. 10 ein Flußdiagramm ist, das wieder einen ande
ren Teil der
Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsroutine zeigt,
der auf den in Fig. 9 gezeigten Teil folgt;
Fig. 11 ein Flußdiagramm ist, das den verbleibenden
Teil der Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsroutine zeigt,
die auf den in Fig. 10 gezeigten Teil folgt;
Fig. 12 eine Darstellung eines Warnzeichens ist, der
auf einer Anzeige gezeigt wird, wenn die
Fahraufmerksamkeit niedrig ist; und
Fig. 13 eine Darstellung einer Fahraufmerksamkeits
gradanzeige ist.
Bezugnehmend auf Fig. 1, ist eine Vorrichtung zum Aus
führen eines Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahrens
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
an einem Kraftfahrzeug angebracht und weist einen
Lenkwinkelsensor 10 auf, einen Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 20, einen Computer 30, eine Anzeigevor
richtung 40 und einen signalisierenden Klanggenerator
50.
Bei der Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsvorrichtung
dieser Ausführungsform schließt der Lenkwinkelsensor
10 z. B. eine Schlitzscheibe mit ein, die an der Lenk
welle des Fahrzeugs zur Rotation mit ihr angebracht
ist, und zwei an der Lenksäule befestigte Photounter
brecher, obwohl nicht im Einzelnen dargestellt. Jeder
Photounterbrecher ist aus einer lichtaussendenden Di
ode und einem Phototransistor zusammengesetzt, der auf
der Seite der Schlitzscheibe gegenüber der lichtaus
sendenden Diode angeordnet ist, um der Diode mit der
Schlitzscheibe dazwischen gegenüberzustehen. Da es dem
Licht erlaubt ist durch die Schlitzscheibe zu fallen
oder es von der Schlitzscheibe unterbrochen wird, auf
grund der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer,
geben die Photounterbrecher Lenkpulssignale mit ver
schiedenen Phasen bei vorbestimmten Lenkwinkeln aus.
Der Lenkwinkelsensor 10 schließt weiterhin einen eine
neutrale Position erfassenden Abschnitt mit ein, zum
Erzeugen eines Signals für eine neutrale Position,
jedesmal wenn das Lenkrad eine neutrale Position ein
nimmt, und einen Signalverarbeitungsabschnitt zum Er
halten von Daten, die bei Lenkwinkel (Lenkradposition)
auf der Grundlage der Lenkpulssignale und des Signals
für die neutrale Position darstellen.
Obwohl im Einzelnen nicht dargestellt, schließt der
Geschwindigkeitssensor 20 z. B. einen Permanentmagneten
mit ein, der über ein Tachometerkabel mit der Aus
gangswelle eines im Fahrzeuge installierten Getriebes,
und ein den Magneten gegenüberliegender Reed-Schalter,
und wie die magnetischen Pole sich auf den Reed-Schal
ter während der Rotation der Magneten, die durch die
Rotation der Getriebeausgangswelle verwendet wird, zu
oder von ihm wegbewegen, öffnen sich oder schließen
sich die Reed-Schalter-Kontakte, wobei sie dadurch ein
Fahrzeuggeschwindigkeitspulssignal erzeugen. Auch der
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 hat einen signalver
arbeitenden Abschnitt zum Erhalten Fahrgangsgeschwin
digkeitsdaten auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwin
digkeitspulssignals.
Der Computer 30 schließt eine zentrale Verarbeitungs
einheit mit ein, einen Speicher, Eingangs-/Aus
gangseinheiten, Zeitgeber usw. (von denen keine
gezeigt sind), und bestimmt die Fahraufmerksamkeit auf
der Grundlage von Lenkwinkeldaten von dem Lenkwinkel
sensor 10 und Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20, wie später be
schrieben. In Übereinstimmung mit dem Ergebnis der
Bestimmung zeigt der Computer 30 eine Warnung auf der
Anzeigevorrichtung 40 an, und verursacht auch den si
gnalisierenden Klanggenerator, einen signalisierenden
Klang auszusenden, wenn die Warnung angezeigt wird.
Die Anzeigevorrichtung 40 weist z. B. eine
nicht gezeigte Kopfhöhenanzeige
(Frontwindschutzscheibenanzeige) auf, die entweder
einen digitalen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit oder
ein Warnzeichen als virtuelles Bild in der Tiefe der
Frontwindschutzscheibe des Fahrzeugs anzeigt. Diese
Anzeige hat eine innerhalb des Armaturenbretts des
Fahrzeugs angeordnete Anzeigeeinheit, und einen Kombi
nator, der ein dünner reflektierender Film ist, der in
einem vorbestimmten Bereich der Innenraumseitenober
fläche der Windschutzscheibe gebildet ist, als Teil
einer Glasschicht während der Herstellung der Wind
schutzscheibe. Die Anzeigeneinheit schließt eine
Hochintensitätsfluoreszenzanzeigeröhre zum Anzeigen
des Abbilds eines digitalen Fahrzeuggeschwindigkeits
wertes oder eines Warnzeichens, und einen reflektie
renden Spiegel zum Reflektieren des digitalen Abbilds
usw. zum Kombinator mit ein.
Der signalisierende Klanggenerator 50 weist z. B. ei
nen am Armaturenbrett angeordneten Summer auf.
Die Funktionen des Computers 30 werden jetzt mit Bezug
auf Fig. 1 erklärt werden. Der Computer 30 schließt
einen Lenkwinkeldatensamplingabschnitt 31 zum Sampling
der Lenkwinkeldaten vom Lenkwinkelsensor 10 bei vorbe
stimmten Intervallen von z. B. 0,1 Sekunden mit ein,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdatensamplingabschnitt
32 zum Sampling der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten vom
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 bei vorbestimmten
Zeitintervallen und einen Fahrzustandsbestimmungsab
schnitt 33 zum Bestimmen auf der Grundlage der Lenk
winkeldaten und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, ob
das Fahrzeug in einem Zustand fährt, der für die Fahr
aufmerksamkeitsbeurteilung geeignet ist, oder nicht.
Der Computer 30 schließt ferner einen Lenkwinkeldaten
verarbeitungsabschnitt 34 mit ein, zum Unterwerfen der
Lenkwinkeldaten, die von dem Lenkwinkeldatensampling
abschnitt 31 gesampelt sind, einer Frequenzanalyse,
um diesbezügliche Pegel von Lenkfrequenzkomponenten
verschiedener Frequenzbänder aus den Lenkwinkeldaten
zu erfassen, und einen Mehrwertmengenschlußfolgerungs
abschnitt 35 zum Durchführen von Mehrwertmengen
schlußfolgerung auf der Grundlage von Lenkfrequenzkom
ponenten und einer Vielzahl von Mehrwertmengenregeln.
Der Lenkwinkeldatenverarbeitungsabschnitt 34 dieser
Ausführungsform erhält einen Pegel A der ersten Lenk
frequenzkomponente, die der Lenkbetätigung
(Straßenformverfolgungslenken)des Fahrers gemäß der
Straßenform (Form des Fahrzeugfahrverlaufs) ent
spricht, einen Pegel B der zweiten Lenkfrequenzkompo
nente, die dem visuellen Lenken des Fahrers ent
spricht, und einen Pegel C der dritten Lenkfrequenz
komponente, die dem Korrekturlenken des Fahrers (siehe
Fig. 2) entspricht.
Die erste Lenkfrequenzkomponente spiegelt eine ver
hältnismäßig starke Manipulation des Lenkrads durch
den Fahrer in Fällen wieder, wo das Fahrzeug auf einer
Straße bewegt wird, die von verschiedenen Formen sein
kann, so wie ein gerader Verlauf oder ein gewundener
Verlauf, und fällt typischerweise in einen Frequenzbe
reich von 0,1 bis 0,25 Hz. Die Lenkfrequenzkomponente
0,1 Hz entspricht einer einzelnen Manipulation des
Lenkrads in 10 Sekunden und die Lenkfrequenzkomponente
0,25 Hz entspricht einer Lenkradmanipulation in 4 Sen
kungen. Die zweite Lenkfrequenzkomponente ist der vi
suellen Lenkkomponente äquivalent, die ein der Veröf
fentlichung "Research on Driver's Steering Control
Characteristic" in dem Symposion "Sports and Human
Dynamics" von der Japanischen Gesellschaft mechani
scher Ingenieure dargestellt ist, und spiegelt eine
Lenkradmanipulation gemäß des Straßenzustands unmit
telbar vor dem Fahrzeug wieder. Die zweite Lenkfre
quenzkomponente ist auf einer höheren Frequenzseite
als die erste Lenkfrequenzkomponente und fällt typi
scherweise in einen Frequenzbereich von 0,25 bis 0,67
Hz. Die dritte Lenkfrequenzkomponente spiegelt eine
Lenkradmanipulation wieder, um die Fahrzeugposition
auf der Straße fein zu korrigieren, ist auf einer hö
heren Frequenzseite als die zweite Lenkfrequenzkompo
nente, und fällt typischerweise in einen Frequenzbe
reich von 0,67 bis 1,4 Hz. Die Erfinder hiervon haben
festgestellt, daß der visuelle Lenkkomponentenpegel
die Fahraufmerksamkeit des Fahrers darstellt, und
auch, daß der visuelle Lenkkomponentenpegel, der mit
der Lenkbetätigung verbunden ist, mit jedem Fahrer
selbst bei denselben Fahrzuständen variiert. Es ist
nämlich, nun mit hoher Genauigkeit durch Benutzen nur
der visuellen Lenkkomponente, die beträchtlicher Va
riation unter einzelnen Fahrern unterworfen ist, die
Fahraufmerksamkeit zu bestimmen, notwendig, daß dis
kriminierende Referenzwerte festgesetzt werden, um an
die einzelnen Fahrer angepaßt zu sein.
Daher wird bei dieser Ausführungsform die Fahraufmerk
samkeit durch Benutzen nicht nur der zweiten Lenkfre
quenzkomponente als der visuellen Lenkkomponente be
stimmt, sondern auch der ersten Lenkfrequenzkomponen
te, die dem Straßenformverfolgungslenken entspricht
und der dritten Lenkfrequenzkomponente, die dem Kor
rekturlenken entspricht, wobei dadurch der obige Nach
teil beseitigt wird.
Bei dieser Ausführungsform führt der Lenkwinkeldaten
verarbeitungsabschnitt 34 7-Punkt-, 15-Punkt- und
41-Punkt-Bewegungsmittelwertberechnungen durch, die dies
bezüglichen drei Tiefpaßfiltern entsprechen, die Ab
schneidefrequenzen von 1,4 Hz, 0,67 Hz bzw. 0,25 Hz
haben. Die erste Lenkfrequenzkomponente ist vom
41-Punkt-Bewegungsmittelwert abgeleitet, die zweite Lenk
frequenzkomponente wird durch Subtrahieren des
41-Punkt-Bewegungsmittelwerts vom 15-Punkt-Bewegungsmit
telwert erhalten und die dritte Lenkfrequenzkomponente
wird durch Subtrahieren des 15-Punkt-Bewegungsmittel
werts vom 7-Punkt-Bewegungsmittelwert erhalten. Diese
Lenkfrequenzkomponenten entsprechen Bandpaßfilteraus
gangssignalen, die in der Frequenzanalyse gemäß einem
Filterreihenverfahren erhalten werden. Mit anderen
Worten erhält der Lenkwinkeldatenverarbeitungsab
schnitt 34 die ersten, zweiten und dritten Lenkfre
quenzkomponenten durch Unterwerfen der Lenkwinkeldaten
einer Frequenzanalyse.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform der Grad von
Fahraufmerksamkeit mit Hilfe von Mehrwertmengenschluß
folgerung geschätzt, anstatt eines Verfahrens, bei dem
der Fahraufmerksamkeitsgrad durch lediglich Verglei
chen jedes der ersten, zweiten und dritten Lenkfre
quenzkomponentenpegel mit einem diskriminierenden Re
ferenzwert bestimmt wird. Spezifischerweise werden
Vorhersagbarkeit P, Anstrengung Q und Reziprokwert R
der Überlegtheit im Zusammenhang mit der Lenkbetäti
gung des Fahrers als Mehrwertmengenveränderliche er
halten, auf der Grundlage von einem oder mehreren der
entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lenkfre
quenzkomponentenpegel A, B und C (Fig. 2). Die Vorher
sagbarkeit gibt den Grad an, bis zu dem die Straßen
form vorhergesagt wird, die Anstrengung gibt den Kor
rekturgrad bezüglich der Vorhersage von, und die Über
legtheit gibt die Ruhe beim Betätigen des Lenkrads an.
Ferner werden Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswerte, die die Verhältnisse der Vorhersagbar
keit, Anstrengung und Überlegtheit bei der Lenkbetäti
gung darstellen durch Mehrwertmengenschlußfolgerung
auf der Grundlage von Mehrwertmengenveränderlichen und
Mehrwertmengenregeln erhalten.
Im allgemeinen sind, wenn die Fahraufmerksamkeit hoch
ist, die Verhältnisse der Vorhersagbarkeit und Über
legtheit groß, wohingegen das Verhältnis der Anstren
gung klein ist. Andererseits sind, wenn die Fahrauf
merksamkeit niedrig ist, die Verhältnisse der Vorher
sagbarkeit und Überlegtheit klein, und ist das Ver
hältnis der Anstrengung groß. Dementsprechend ist es
durch Durchführen von Mehrwertmengenschlußfolgerung,
wobei die Vorhersagbarkeit P, die Anstrengung Q und
der Reziprokwert R der Überlegtheit als Mehrwertmen
genveränderliche verwendet werden, möglich, den Fahr
aufmerksamkeitsgrad zu quantiosieren, wobei somit eine
richtige Auswertung des Fahraufmerksamkeitsgrads er
laubt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform erhält der Lenkwinkelda
tenverarbeitungsabschnitt 34 die Vorhersagbarkeit
(erster Lenkbetätigungsfaktor) P aus den ersten und
zweiten Lenkfrequenzkomponentenpegeln A und B, erhält
er die Anstrengung (zweiter Lenkbetätigungsfaktor) Q
aus den zweiten und dritten Lenkfrequenzpegeln B und
C, und erhält es den Reziprokwert (dritter Lenkbetäti
gungsfaktor) R der Überlegtheit aus dem dritten Lenk
frequenzkomponentenpegel C. Spezifischer werden die
Vorhersagbarkeit P, die Anstrengung Q und der Rezipro
kwert R der Überlegtheit gemäß der folgenden Gleichun
gen berechnet:
P = log (200A)/log (200 B)
Q = log (200C)/log (200 B)
R = 10 log (200 C).
P = log (200A)/log (200 B)
Q = log (200C)/log (200 B)
R = 10 log (200 C).
Im Mehrwertmengenschlußfolgerungsabschnitt 35 werden
Mehrwertmengenteilmengen festgesetzt, diesbezüglich
verbunden mit der Vorhersagbarkeit P, der Anstrengung
Q und dem Reziprokwert R der Überlegtheit. In Fig. 3
sind die Symbole SSp, MSp, MLp und LLp Aufschriften,
die diesbezüglich erste bis vierte Mehrwertmen
genteilmengen im allgemeinen des Diskurses
(Trägermenge) anzeigen, verbunden mit der Vorhersag
barkeit P, und sind die Symbole hSSP, hMSP, HMLP und
HLLP erste bis vierte Mitgliedschaftsfunktionen, die
die ersten bis vierten Mehrwertmengenteilmengen SSp,
MSp, MLp bzw. LLp definieren.
Die erste Mitgliedschaftsfunktion hSSP ist so festge
setzt, daß die Anpaßbarkeit bei "1,0" innerhalb eines
Bereichs der Vorhersagbarkeit P von "0,5" bis "0,7"
festgelegt wird, von "1,0" auf "0" abfällt, mit dem
Anwachsen der Vorhersagbarkeit P von "0,7" bis "0,9",
und bei "0,0" festgelegt wird, wo die Vorhersagbarkeit
P größer als "0,9" ist.
Die zweite Mitgliedschaftsfunktion hMSP ist so festge
setzt, daß die Anpaßbarkeit von "0,0" bis "1,0" an
steigt, mit Anstieg der Vorhersagbarkeit P von "0,6"
bis "0,95", sie von "1,0" bis "0,0" abfällt, mit An
wachsen der Vorhersagbarkeit P von "0,95" bis "1,2",
und bei "0,0" festgelegt wird, wo die Vorhersagbarkeit
P außerhalb dieser Bereiche ist.
Die dritte Mitgliedschaftsfunktion hMLP ist so festge
setzt, daß die Anpaßbarkeit von "0,0" auf "1,0" an
steigt, mit Ansteigen der Vorhersagbarkeit P von "0,9"
auf "1,25", sie von "1,0" bis "0,0" abfällt, mit An
wachsen der Vorhersagbarkeit P von "1,25" bis "1,6",
und sie bei "0,0" festgelegt ist, wo die Vorhersagbar
keit P außerhalb dieser Bereiche ist.
Die vierte Mitgliedschaftsfunktion hLLP ist so festge
setzt, daß die Anpaßbarkeit bei "0,0" festgelegt ist,
wo die Vorhersagbarkeit P kleiner als "1,2" ist, sie
von "0,0" bis "1,0" ansteigt, mit Anstieg der Vorher
sagbarkeit P von "1,2" bis "1,6", und sie bei "1,0"
festgelegt ist, wo die Vorhersagbarkeit P größer als
"1,6" ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die ersten bis vierten
Mitgliedschaftsfunktionen hSSQ, hMSQ, hMLQ bzw. hLLQ,
die die ersten bis vierten
Mehrwertmengen SSQ, MSQ, MLQ und LLQ definieren, mit
Bezug auf die Anstrengung Q festgesetzt, obwohl eine
ausführliche Beschreibung hier nicht gegeben wird.
Ähnlich sind, wie in Fig. 5 gezeigt, die ersten bis
vierten Mitgliedschaftsfunktionen hSSR, hMSR, hMLR
bzw. hLLR, die die ersten bis vierten
Mehrwertmengen SSR, MSR, MLR und LLR definieren, mit
Bezug auf den Reziprokwert R der Überlegtheit festge
setzt.
In dem Mehrwertmengenschlußfolgerungsschnitt 35 sind
die folgenden acht Mehrwertmengenregeln festgesetzt:
[Erste Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die vierte Mehrwertmenge LLp,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die vierte Mehrwert
menge LLQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist und
der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit
an die erste Mehrwertmenge SSR, die mit deren Reziprok
wert R der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein
zweiter Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h1
verwendet.
[Zweite Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die zweite Mehrwertmenge MSP,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die vierte Mehrwert
menge LLQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist, und
der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit
an die erste Mehrwertmenge SSR, die mit dem Reziprok
wert R der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein
zweiter Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h2
verwendet.
[Dritte Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die dritte Mehrwertmenge MLP,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die zweite Mehrwert
menge MSQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist, und
der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit
an die zweite Mehrwertmenge MSR, die mit dem Reziprok
wert R der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein
dritter Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h3
verwendet.
[Vierte Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die zweite Mehrwertmenge MSP,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die zweite Mehrwert
menge MSQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist,
und der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegt
heit an die zweite Mehrwertmenge MSR, die mit dem Rezi
prokwert R der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein
vierter Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h4
verwendet.
[Fünfte Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die zweite Mehrwertmenge MSP,
die mit Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der Anpaßbar
keit der Anstrengung Q an die zweite Mehrwertmenge MSQ,
die mit der Anstrengung Q verbunden ist, und der Anpaß
barkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit an die
dritte Mehrwertmenge MLR, die mit dem Reziprokwert R
der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein fünfter
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgang h5 verwendet.
[Sechste Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbar
keit der Vorhersagbearkeit P an die zweite Mehrwert
menge MSP, die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden
ist, der Anpaßbarkeit der Anstrengung Q an die dritte
Mehrwertmenge MLQ, die mit der Anstrengung Q verbunden
ist, und der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Über
legtheit an die dritte Mehrwertmenge MLR, die mit dem
Reziprokwert R der Überlegtheit verbunden ist, wird als
ein sechster Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert
h6 verwendet.
[Siebte Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die erste Mehrwertmenge SSP,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die dritte Mehrwert
menge MLQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist, und
der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit
an die vierte Mehrwertmenge LLR, die mit dem Reziprok
wert der Überlegtheit verbunden ist, wird als siebenter
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h7 verwen
det.
[Achte Regel] Der kleinste Wert unter der Anpaßbarkeit
der Vorhersagbarkeit P an die erste Mehrwertmenge SSP,
die mit der Vorhersagbarkeit P verbunden ist, der An
paßbarkeit der Anstrengung Q an die erste Mehrwertmenge
SSQ, die mit der Anstrengung Q verbunden ist, und der
Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R der Überlegtheit an
die vierte Mehrwertmenge LLR, die mit dem Reziprokwert
R der Überlegtheit verbunden ist, wird als ein achter
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert h8 verwen
det.
Die ersten bis achten Regeln sind in der Reihenfolge
vom höchsten Fahraufmerksamkeitsgrad angeordnet, wie in
der Tabelle unten gezeigt. Es werden nämlich die ersten
bis achten Regeln in solcher Weise vorgegeben, daß, je
höher die Fahraufmerksamkeit, desto höhere Werte der
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswerte durch Re
geln näher an der ersten Regel vorgegeben werden.
Im Prinzip wird, wie auf der Tabelle oben gesehen, je
höher die Pegel von Vorhersagbarkeit, Anstrengung und
Überlegtheit, desto höher die Fahraufmerksamkeit zu
sein geschätzt. Zum Beispiel wird, wo ein Lenken durch
geführt wird, bei dem die Vorhersagbarkeit P groß ist
(LL), die Anstrengung Q groß ist, und auch die Über
legtheit (1/R) groß ist, und somit die Anpaßbarkeit der
ersten Regel an die Lenkbetätigung groß ist, der Fahr
aufmerksamkeitsgrad der größte zu sein geschätzt. Ande
rerseits wird, wo die Vorhersagbarkeit klein ist (SS),
die Anstrengung klein ist, und auch die Überlegtheit
klein ist, und somit die Anpaßbarkeit der achten Regel
groß ist, der Fahraufmerksamkeitsgrad der niedrigste zu
sein geschätzt (SSS).
Der Mehrwertmengenschlußfolgerungsabschnitt 35 berech
net die Summe "1,0h1 + 0,8h2 + 0,6h3 + 0,5h4 + 0,4h5 +
0,3h6 + 0,2h7" von Produkten, die durch Multiplizieren
jedes der ersten bis siebenten Mehrwertmengenschlußfol
gerungsausgangswerte h1 bis h7 mit einem entsprechenden
von ersten bis siebten Koeffizienten 1,0; 0,8; 0,6;
0,5; 0,4; 0,3; und 0,2 erhalten werden, und dividiert
die somit erhaltene Summe von Produkten durch die Summe
der ersten bis achten Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswerten h1 bis h8, um einen Mehrwertmengen
schlußfolgerungsausgangswert G' vor der fahrzeugge
schwindigkeitsabhängigen Korrektur zu erhalten. Der
Ausgangswert G' gibt einen schwerpunktbezogenen Wert
der diesbezüglichen Anpaßbarkeit der ersten bis achten
Regeln der Lenkbetätigung an.
Der Computer 30 schließt ferner einen Fahrzeuggeschwin
digkeitsberechnungsabschnitt 36 zum Berechnen der Fahr
zeuggeschwindigkeit aus den durch den Fahrzeuggeschwin
digkeitsdatensamplingabschnitt 32 gesampelten Fahrzeug
geschwindigkeitsdaten mit ein, und einen Fahrzeugge
schwindigkeitskorrekturabschnitt 37. Im Fahrzeugge
schwindigkeitskorrekturabschnitt 37 wird der Mehrwert
mengenschlußfolgerungsausgangswert G', der durch den
Mehrwertmengenschlußfolgerungsabschnitt 35 erhalten
worden ist, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindig
keit V, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitsberech
nungsabschnitt 36 berechnet worden ist, korrigiert,
wobei man dadurch einen Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswert G nach der fahrzeuggeschwindigkeitsabhän
gigen Korrektur (fahrzeuggeschwindigkeitskorrigierter
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert) erhält, der
den Fahraufmerksamkeitsgrad darstellt.
Spezifisch erhält, bei dieser fahrzeuggeschwindigkeits
abhängigen Korrektur, der Fahrzeuggeschwindigkeitskor
rekturabschnitt 37 einen Referenzwert KV(0 ≦ KV ≦ 1),
abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V, durch Able
sen von einer Fahrzeuggeschwindigkeits KV-Referenzwert
KV-Karte, gezeigt in Fig. 6. Es wird nämlich, in Über
einstimmung mit der Karte von Fig. 6, der Referenzwert
KV auf den Wert "1" festgesetzt, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit V niedriger als eine erste vorbestimmte
Fahrzeuggeschwindigkeit VREF1 (z. B. 50 km/h) ist, vom
Wert "1" auf "0" herabgesetzt, mit Anwachsen der Fahr
zeuggeschwindigkeit V innerhalb des Bereichs von der
ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VREF1 bis
zu einer zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
VREF2 (z. B. 100 km/h), und wird auf den Wert "0" fest
gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist
als die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit
VREF2.
Nachfolgend liest der Fahrzeuggeschwindigkeitskorrek
turabschnitt 37 eine in Fig. 7 gezeigte Mehrwertmengen
schlußfolgerungskorrekturkarte ab, um einen fahrzeugge
schwindigkeitkorrigierten Mehrwertmengenschlußfolge
rungsausgangswert G auf der Grundlage des Mehrwertmen
genschlußfolgerungsausgangswerts G' vor der fahrzeugge
schwindigkeitsabhängigen Korrektur und des Referenz
werts KV zu erhalten. Wie aus der Korrekturkarte von
Fig. 7 gesehen, wird keine wesentliche fahrzeugsge
schwindigkeitsabhängige Korrektur bewirkt, wenn der
Referenzwert KV "0" ist, und ein größerer Wert wird zur
Vergrößerungskorrektur des Mehrwertmengenschlußfolge
rungsausgangswertes G' vor der Fahrzeuggeschwindig
keitskorrektur mit Anwachsen des Referenzwerts KV ange
wendet. Ferner variiert dieser Vergrößerungskorrektur
wert in Abhängigkeit von der Größe des Mehrwertmengen
schlußfolgerungsausgangswerts G'; er ist bei einem
Maximum, wenn der Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswert G' nahe ungefähr 0,2 ist und nimmt sowohl
mit Anwachsen als auch Abnehmen von ungefähr 0,2 ab.
Die Karten von Fig. 6 und 7 dienen dazu, eine Senkung
der Fahraufmerksamkeit besonders in einem Niedrigfahr
zeuggeschwindigkeitsbereich davor zu bewahren, über
schätzt zu werden, und sie sind z. B. durch tatsächli
ches Bewegen eines mit der Fahraufmerksamkeitsbeur
teilungsvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs festgelegt.
Der Anzeigenausgangsabschnitt 38 des Computers 30 be
triebt die Anzeigevorrichtung 40 und den signalisieren
den Klanggenerator 50 in Übereinstimmung mit dem Ergeb
nis eines Vergleichs zwischen der von dem Fahrzeugge
schwindigkeitskorrekturabschnitt 37 erhaltenen Fahrauf
merksamkeit und diskriminierenden Referenzwerten.
Die Betriebsweise der Fahraufmerksamkeitsbeurteilungs
vorrichtung, wie oben konstruiert, wird jetzt erklärt
werden. Während der Fahrt des Fahrzeugs führt der Com
puter 30 der Vorrichtung eine in Fig. 8 bis 11 gezeigte
Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsroutine aus. Bei dieser
Beurteilungsroutine startet der Computer 30, als der
Lenkwinkeldatensamplingabschnitt 31 und der Fahrzeugge
schwindigkeitsdatensamplingabschnitt 32, einen Zeitge
ber (nicht gezeigt) zum Messen der Zeit t, die vom
Start des Sampling (Schritt S1), und startet das Sam
pling der Lenkwinkeldaten Xi vom Lenkwinkelsensor 10
und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten Vi vom Fahrzeug
geschwindigkeitssensor 20 (Schritt S2). Dieses Sampling
wird bei Intervallen von z. B. 0,1 Sekunden ausgeführt.
Nachfolgend bestimmt der Computer 30, als der Fahrzu
standsbestimmungsabschnitt 33, ob die im gegenwärtigen
Zyklus gesampelte Fahrzeuggeschwindigkeit Vi höher ist
als ein vorbestimmter Wert VREF3 (z. B. 40 km/h)
(Schritt S3), und ob das Ergebnis der Entscheidung Ja
ist, bestimmt der Computer 30, ob der Absolutwert |Xi|
der gegenwärtig gesampelten Lenkwinkel Xi kleiner ist
als ein vorbestimmter Wert XREF (z. B. 10 Grad) (Schritt
S4). Wenn das Ergebnis der Entscheidung entweder bei
Schritt S3 oder S4 Nein ist, daß heißt Vi < VREF3 oder
|Xi| < XREF, wird geurteilt, daß das Bestimmen der
Fahraufmerksamkeit bei solchem Fahrzeugfahrzustand
unangemessen ist; daher wird der Zeitgeber zum Messen
der Zeit t, die seit dem Start des Sampling vergangen
ist, zurückgestellt (Schritt S5) und der Fluß der Rou
tine kehrt zu Schritt S1 zurück.
Andererseits wird, wenn die Ergebnisse der Entscheidun
gen in den Schritten S3 und S4 beide Ja sind, bestimmt,
ob die seit dem Start des Sampling vergangene Zeit t
nicht länger ist als eine vorbestimmte Zeitdauer tREF
(z. B. 14 Sekunden) (Schritt S6), und wenn das Ergebnis
der Entscheidung in diesem Schritt Nein ist, kehrt der
Fluß der Routine zurück zu Schritt S1. Dementsprechend
wird das Sampling der Lenkwinkeldaten Xii und Fahrzeug
geschwindigkeitsdaten Vi fortgesetzt, während sowohl Vi
< VREF3 und |Xi| < XREF erfüllt sind, und die gesampel
ten Daten werden nacheinander in einem vorbestimmten
Speicherbereich des Speichers (nicht gezeigt) des Com
puters 30 gespeichert.
Wenn das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S6 bis
zum Vergehen der vorbestimmten Zeitdauer tREF nach dem
Start des Sampling danach Ja wird, und dementsprechend
Lenkwinkeldaten X1 bis X140 und Fahrzeuggeschwindig
keitsdaten V1 bis V140 gesampelt worden sind, erhält
der Computer 30, als der Lenkwinkeldatenverarbeitungs
abschnitt 34 nacheinander 7-Punkt-Bewegungsmittelwert
lenkwinkel X7j (= (Xj + Xj+1 + . . . + Xj+6)/7) für den
Index j (= 1, 2, . . ., 134) (Schritt S7). Die Zeitdauer der
Berechnung der 7-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel
X7j, daß heißt 0,7 Senkungen, entspricht der Obergren
zenfrequenz 1,4 Hz für die Korrekturkomponente der
Lenkwinkeldaten. Auch ist die 7-Punkt-Bewegungsmittel
wertlenkwinkel X7j aus den Lenkwinkeldaten in dieser
Weise zu berechnen fast äquivalent mit Leiten der Lenk
winkeldaten durch einen Tiefpaßfilter mit einer Ab
schneidefrequenz von 1,4 Hz.
Spezifischer werden die 7-Punkt-Bewegungsmittelwert
lenkwinkel wie folgt berechnet: Zuerst wird, mit dem
Index j auf den Anfangswert "1" gesetzt, ein erster
7-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X71 (= (X1 + X2+ . . . +
X7)/7) erhalten, dann mit dem gegenwärtigen Index j
nacheinander durch "1" zu einem Zeitpunkt hochgesetzt,
werden zweite und nachfolgende 7-Punkt-Bewegungsmittel
wertlenkwinkel X7j nacheinander erhalten, und schließ
lich wird, mit dem Index j auf den letzten Wert "134"
festgesetzt, der letzte 7-Punkt-Bewegungsmittelwert
lenkwinkel X7134(=(X134 + X135 + . . . + X140)/7) erhalten.
Die 134 7-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X71 bis
X7134, die auf diese Weise erhalten werden, werden im
Speicher gespeichert.
In Schritt 8 werden 15-Punkt-Bewegungsmittelwertlenk
winkel X15k (= (Xk+ Xk+1 + . . . + Xk+14)/15) nacheinander
für den Index k (= 1, 2, . . ., 126) erhalten und im Speicher
gespeichert, wie im Fall der 7-Punkt-Bewegungsmittel
wertlenkwinkel X7j, und im Schritt S9 werden 41-Punkt-Be
wegungsmittelwertlenkwinkel X41m (= (Xm + Xm+1 + . . . +
Xm+40)/41) nacheinander für den Index m (= 1, 2, . . .,
100) erhalten und im Speicher gespeichert. Die Berech
nungszeitdauer der 15-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwin
kel X15k, das heißt 1,5 Sekunden, entspricht der Unter
grenzenfrequenz 0,67 Hz für die Korrekturkomponente
(d. h. die Obergrenzenfrequenz für die visuelle Kompo
nente) der Lenkwinkeldaten, und die Berechnungszeitdau
er der 41-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X41m, das
heißt 4,1 Sekunden, entspricht der Untergrenzenfrequenz
0,25 Hz für die visuelle Komponente (d. h. die Obergren
zenfrequenz für die Straßenformkomponente) der Lenkwin
keldaten.
Dann wird, in Schritt S10 ein Mittelwertlenkwinkels X
100 (= (X21 + . . . + X120)/100) für die mittleren 10 Se
kunden während der Samplingzeitdauer erhalten und im
Speicher gespeichert, und in Schritt S11 wird eine
Mittelwertfahrzeuggeschwindigkeit V100 (= (V21 + V22
+ . . . V120)/100 für die mittleren 10 Sekunden während der
Samplingzeitdauer erhalten und im Speicher gespeichert.
Die Berechnungszeitdauer des Mittelwertlenkwinkels
X100, d. h. 10 Sekunden, entspricht der Untergrenzenfre
quenz 0,1 Hz für die Straßenformkomponente der Lenkwin
keldaten.
In Schritt S12 erhält der Computer 30 als der Lenkwin
keldatenverarbeitungsabschnitt 34 nacheinander die
Absolutwerte von Werten, die durch Subtrahieren der
Mittelwertlenkwinkel X100 von jedem der 41-Punkt-Bewe
gungsmittelwertlenkwinkel X41m, die mit dem Index m
(= 1, 2, . . ., 100) verbunden sind, erhalten werden und
dividiert dann die Summe der Absolutwerte durch "100",
um den Pegel A ( = (|X411-X100| + |X412-X100| + . . . +|X41100-
X100|)/100)der ersten Lenkfrequenzkomponente zu erhal
ten, die sich in den Lenkwinkeldaten im Verhältnis zum
Straßenformverfolgungslenken manifestiert. In dem Fall,
wo der berechnete Wert A kleiner ist als "0,05", wird
der Wert "0,05" als der erste Lenkfrequenzkomponenten
pegel A festgesetzt.
In Schritt S13 erhält der Computer 30 nacheinander die
Absolutwerte von Werten, die durch Subtrahieren der
41-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X41m, die mit dem
Index m (= 1, 2, . . ., 100) verbunden sind, von entsprechen
den der 15-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X15k,
die mit dem Index k (= 14, 15, . . ., 113) verbunden sind,
erhalten werden, und dividiert dann die Summe der Abso
lutwerte durch "100", um den Pegel B(=(|X1514-X411| +
|X1515-X412|+ . . . + |X15113-X41100|)/100) der zweiten
Lenkfrequenzkomponente zu erhalten, der dem visuellen
Lenken entspricht. In dem Fall, wo der berechnete Wert
B kleiner als "0,05" ist, wird der Wert "0,05" als
zweiter Lenkfrequenzkomponentenpegel B festgesetzt.
In Schritt S 14 erhält der Computer 30 nacheinander die
Absolutwerte von Werten, die durch Subtrahieren der
15-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X15k, die mit dem
Index k (= 14, 15, . . ., 113) verbunden sind,von entspre
chenden der 7-Punkt-Bewegungsmittelwertlenkwinkel X7j,
die mit dem Index j (= 18, 19, . . ., 117) verbunden sind,
erhalten werden, und dividiert dann die Summe der Abso
lutwerte durch "100", um den Pegel C (= (|X718-X1514|
+ |X719-X1515| + . . . +|X7117-X15113|)/100) der dritten Lenkfre
quenzkomponente zu erhalten, die dem Korrekturlenken
entspricht. In dem Fall, wo der berechnete Wert C klei
ner als "0,05" ist, wird der Wert "0,05" als der dritte
Lenkfrequenzkomponentenpegel C festgesetzt.
Dann wird in Schritt S15 die Vorhersagbarkeit P der
Lenkbetätigung des Fahrers auf der Grundlage der ersten
und zweiten Lenkfrequenzkomponentenpegel A und B be
rechnet, gemäß dem Ausdruck P = log (200 A)/log (200B),
die Anstrengung Q auf der Grundlage der zweiten und
dritten Lenkfrequenzkomponentenpegel B und C berechnet,
gemäß dem Ausdruck Q = log(200C)/log(200B), und der Rezi
prokwert R der Überlegtheit auf der Grundlage des drit
ten Lenkfrequenzkomponentenpegels C berechnet, gemäß
dem Ausdruck R-10log (200C). Die berechneten Werte P,
Q und R werden im Speicher gespeichert.
In Schritt S16 erhält der Computer 30 als der Mehr
wertmengenschlußfolgerungsabschnitt 35 nacheinander die
ersten bis achten Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswert h1 bis h8, auf der Grundlage der Vorher
sagbarkeit P, der Anstrengung Q, des Reziprokwerts R
der Überlegtheit, und der acht Regeln. Zum Beispiel
wird der erste Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswert h1 durch nacheinander Erhalten der Anpaß
barkeit der Vorhersagbarkeit P an die Mehrwertmenge
SSp, der Anpaßbarkeit der Anstrengung Q an die Mehr
wertmenge SSQ, und der Anpaßbarkeit des Reziprokwerts R
der Überlegtheit an die Mehrwertmenge LLR, dann Erhal
ten des kleinsten Werts unter den drei Anpaßbarkeiten
und Speichern desselben im Speicher als des ersten
Mehrwertmengenschlußfolgerungausgangswert h1, berech
net. Die Beschreibung der Art und Weise des Berechnens
der anderen Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswerte
h2 bis h8 ist hier weggelassen.
Dann wird im Schritt S17 die Summe "1,0h1 + 0,8h2 + 0,6h3
+0,5h4 + 0,4h5 + 0,3h6 + 0,2h7" der Produkte, die durch
Multiplizieren der ersten bis siebenten Mehrwertmengen
schlußfolgerungsausgangswerte h1 bis h7 mit entspre
chenden der ersten bis siebenten Koeffizienten 1,0;
0,8; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3 und 0,2 erhalten werden, erhal
ten, und die somit erhaltene Summe wird durch die Summe
der ersten bis achten Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswerte h1 bis h8 dividiert, um einen Mehrwert
mengenschlußfolgerungsausgangswert zu erhalten, der die
Fahraufmerksamkeit G' vor der fahrzeuggeschwindigkeits
abhängigen Korrektur darstellt. Der berechnete Wert G'
wird im Speicher gespeichert.
In Schritt S18 erhält der Computer 30 als der Fahrzeug
geschwindigkeitskorrekturabschnitt 37 den Referenzwert
KV (0 < KV < 1), der der Mittelwertfahrzeuggeschwindigkeit
V100 entspricht, durch Ablesen der in Fig. 6 gezeigten
Fahrzeuggeschwindigkeit V - Referenzwert KV-Karte,
erhält er dann den fahrzeuggeschwindigkeitskorrigierten
Mehrwertmengenschlußfolgerungsausgangswert G auf der
Grundlage des Mehrwertmengenschlußfolgerungs
ausgangswerts G' vor der fahrzeuggeschwindigkeitsabhän
gigen Korrektur und des Referenzwerts KV, durch Ablesen
der in Fig. 7 gezeigten Korrekturkarte, und speichert
den berechneten Wert G im Speicher.
Nachfolgend bestimmt in Schritt S19 der Computer 30 als
der Anzeigenausgangsabschnitt 38, ob der fahrzeugge
schwindigkeitskorrigierte Fahraufmerksamkeitsgrad G
kleiner ist als ein erster diskriminierender Referenz
wert GREF1 (z. B. 0,08). Wenn das Ergebnis dieser Ent
scheidung Ja ist, läßt der Computer 30 den Summer 50
erklingen und verursacht die Kopfhöhenanzeige 40 ein
Warnzeichen, das in Fig. 12 gezeigt ist, auf der Wind
schutzscheibe für eine vorbestimmte Zeitdauer von zum
Beispiel 2 Sekunden (Schritte S20, S21) anzuzeigen,
zeigt dann ein "R"-Grad-Zeichen, das anzeigt, daß die
Fahraufmerksamkeit äußerst gering ist, auf der Wind
schutzscheibe für z. B. 2 Sekunden an, wie in Fig. 13
gezeigt (Schritt S22).
Wenn in Schritt S19 geurteilt wird, daß der Fahrauf
merksamkeitsgrad G nicht kleiner ist als der erste dis
kriminierende Referenzwert GREF1, wird dann bestimmt,
ob der Fahraufmerksamkeitsgrad G kleiner ist als ein
zweiter diskriminierender Referenzwert GREF2 (z. B.
0,21) (Schritt S23). Wenn das Ergebnis dieser Entschei
dung Ja ist, wird ein "LOW"-Grad-Zeichen angezeigt
(Schritt S24), das angibt, daß die Fahraufmerksamkeit
niedrig ist.
Wenn in Schritt S23 geurteilt wird, daß der Fahrauf
merksamkeitsgrad G nicht kleiner ist, als der zweite
diskriminierende Referenzwert GREF2, dann wird be
stimmt, ob der Fahraufmerksamkeitsgrad G kleiner ist
als ein dritter diskriminierender Referenzwert GREF3
(z. B. 0,6) (Schritt S25). Wenn das Ergebnis dieser
Entscheidung Ja ist, wird ein "MEDIUM"-Grad-Zeichen
angezeigt (Schritt S26), das angibt, daß die Fahrauf
merksamkeit von mittlerem Grad ist.
Wenn andererseits in Schritt S25 geurteilt wird, daß
der Fahraufmerksamkeitsgrad G nicht kleiner als der
dritte diskriminierende Referenzwert GREF3, wird ein
"HIGH"-Grad-Zeichen, angezeigt (Schritt S27), das an
gibt, daß der Fahraufmerksamkeitsgrad hoch ist.
Nachdem der Fahraufmerksamkeitsgrad in Schritt S22,
S24, S26 oder S27 angezeigt wird, kehrt der Fluß der
Routine auf Schritt S1 zurück.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Aus
führungsform beschränkt und verschiedene Modifikationen
können gemacht werden.
In der obigen Ausführungsform, wird der Fahraufmerksam
keitsgrad durch Verwenden der Straßenformkomponente,
visuellen Komponente und Korrekturkomponente als der
ersten bis dritten Lenkfrequenzkomponenten der Lenkfre
quenzdaten geschätzt, aber es ist nicht wesentlich,
alle der ersten bis dritten Lenkfrequenzkomponenten für
die Schätzung zu benützen. Es kann nämlich der Fahrauf
merksamkeitsgrad durch Verwenden von nur zwei Lenkfre
quenzkomponenten geschätzt werden, die diesbezügliche
verschiedene Frequenzbänder haben. Z.B. können die
Straßenformkomponente und die visuelle Komponente, oder
die visuelle Komponente und die Korrekturkomponente
benutzt werden.
Ferner wird bei der Ausführungsform der Fahraufmerksam
keitsgrad durch Verwenden der Vorhersagbarkeit P, An
strengung Q und Reziprokwert R der Überlegtheit als des
ersten bis dritten Lenkbetätigungsfaktors geschätzt
werden, aber es ist nicht wesentlich, diese Parameter
P, Q und R zu benutzen. Z.B. ist es möglich, den Fahr
aufmerksamkeitsgrad auf der Grundlage des Verhältnisses
(entsprechend der Vorhersagbarkeit P oder der Anstren
gung Q) des Logarithmus einer von zwei Lenkfrequenzkom
ponenten, die diesbezügliche verschiedene Frequenzbän
der haben, zu dem Logarithmus der anderen der beiden
Komponenten, oder allgemeiner des Verhältnisses von
einer der beiden Lenkfrequenzkomponenten zu der ande
ren, zu schätzen.
In dem Fall des Benutzens der Straßenformkomponente und
der visuellen Komponente zum Schätzen des Fahraufmerk
samkeitsgrades, wird die Vorhersagbarkeit vorzugsweise
auf der Grundlage des Verhältnisses der Straßenformkom
ponente zur visuellen Komponente erhalten und ist die
Schätzung so gemacht, daß, je niedriger die Vorhersag
barkeit, desto niedriger der Fahraufmerksamkeitsgrad.
Andererseits wird, in dem Fall des Benutzens der visu
ellen Komponente und der Korrekturkomponente zum Schät
zen des Fahraufmerksamkeitsgrades, vorzugsweise die
Anstrengung auf der Grundlage des Verhältnisses der
Korrekturkomponente zu der visuellen Komponente erhal
ten, und die Schätzung so gemacht, daß je niedriger die
Anstrengung, desto niedriger der Fahraufmerksamkeits
grad.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform, werden die
Straßenformkomponente, die visuelle Komponente und die
Korrekturkomponente aus den Lenkwinkeldaten durch
Durchführen einer Frequenzanalyse, die Bewegungsmittel
wertberechnungen nach sich zieht, erhalten. Die Fre
quenzanalyse der Lenkwinkeldaten kann mit Hilfe einer
Vielzahl von Bandpaßfiltern oder schneller Fourier
transformationen ausgeführt werden.
Ferner, können, obwohl bei der Ausführungsform die
Kopfhöhenanzeige verwendet wird, um das Warnzeichen
anzuzeigen, und den Fahraufmerksamkeitsgrad anzuzeigen,
andere Anzeigevorrichtungen statt dessen benutzt werden.
Auch sind die Formen und Inhalte des Warnzeichens und
Fahraufmerksamkeitsgrades nicht auf jene in Fig. 12 und
13 gezeigte beschränkt. Weiterhin wird, bei der obigen
Ausführungsform, der signalisierende Klang einmal eher
als die Anzeige des Warnzeichens ausgesendet, aber der
signalisierende Klang kann auch ausgesendet werden,
wenn die Fahraufmerksamkeitsgrade "R", "LOW", "MEDIUM"
and "HIGH" angezeigt werden.
Der Lenkwinkelsensor und der Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor sind nicht auf jene Konstruktionen, die in der
vorangehenden Ausführungsform beschrieben sind, be
schränkt. Z.B. kann, obwohl bei der Ausführungsform ein
Lenkwinkelsensor verwendet wird, der einen Signalverar
beitungsabschnitt zum Erhalten von Lenkwinkeldaten von
den Lenkpulssignalen und dem Signal für den neutralen
Positionsblock, verwendet wird, ein Lenkwinkelsensor,
der keinen Signalverarbeitungsabschnitt hat, statt des
sen verwendet werden. In diesem Fall kann die Funktion
des Signalverarbeitungsabschnittes des Lenkwinkelsen
sors z. B. durch den in Fig. 1 gezeigten Computer 30
erhalten werden.
Claims (11)
1. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren, bei dem
ein Lenkwinkel eines Kraftfahrzeugs erfaßt wird, um
Lenkwinkeldaten (Xi) zu erhalten, und die Aufmerksamkeit
eines Fahrers auf der Grundlage der Lenkwinkeldaten (Xi)
bestimmt wird, gekennzeichnet durch:
einen Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt (S2, S7-S10, S12-S14) des Nehmens von Proben von den Lenkwinkeldaten (Xi) in Form einer ersten Lenkfrequenzkomponente (A), die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie einer vom Fahrer erkannten Gesamtverlaufsform einer Straße folgt, einer zweiten Lenkfrequenzkomponente (B), die auf einer höheren Frequenzseite als die erste Lenkfrequenzkomponente ist und die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie einer vom Fahrer erkannten Straßenform vor dem Kraftfahrzeug folgt, und einer dritten Lenkfrequenz komponente (C), die auf einer höheren Frequenzseite als die zweite Lenkfrequenzkomponente ist und die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie eine Kraftfahrzeuglage auf der Straße fein berichtigt; und
einen Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt (S15-S17) des Berechnens, aus den Lenkfrequenzkomponenten (A, B, C), eines ersten Lenkbetätigungsfaktors (P), der einen Anteil vorausschauenden Lenkens angibt, das ausgeführt ist, um der Gesamtverlaufsform der Straße zu begegnen, eines zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q), der einen Anteil eines berichtigenden Lenkens angibt, das bezüglich des vorausschauenden Lenkens ausgeführt ist, und eines dritten Lenkbetätigungsfaktors (R), der die Glätte der Lenkbetätigung anzeigt, und des Abschätzens eines Fahraufmerksamkeitsgrades (G') auf der Grundlage der berechneten Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R).
einen Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt (S2, S7-S10, S12-S14) des Nehmens von Proben von den Lenkwinkeldaten (Xi) in Form einer ersten Lenkfrequenzkomponente (A), die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie einer vom Fahrer erkannten Gesamtverlaufsform einer Straße folgt, einer zweiten Lenkfrequenzkomponente (B), die auf einer höheren Frequenzseite als die erste Lenkfrequenzkomponente ist und die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie einer vom Fahrer erkannten Straßenform vor dem Kraftfahrzeug folgt, und einer dritten Lenkfrequenz komponente (C), die auf einer höheren Frequenzseite als die zweite Lenkfrequenzkomponente ist und die eine Lenkbetätigung angibt, die so ausgeführt ist, daß sie eine Kraftfahrzeuglage auf der Straße fein berichtigt; und
einen Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt (S15-S17) des Berechnens, aus den Lenkfrequenzkomponenten (A, B, C), eines ersten Lenkbetätigungsfaktors (P), der einen Anteil vorausschauenden Lenkens angibt, das ausgeführt ist, um der Gesamtverlaufsform der Straße zu begegnen, eines zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q), der einen Anteil eines berichtigenden Lenkens angibt, das bezüglich des vorausschauenden Lenkens ausgeführt ist, und eines dritten Lenkbetätigungsfaktors (R), der die Glätte der Lenkbetätigung anzeigt, und des Abschätzens eines Fahraufmerksamkeitsgrades (G') auf der Grundlage der berechneten Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R).
2. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 1, bei dem der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
mit einschließt:
Berechnen (S15) des ersten Lenkbetätigungsfaktors (P) auf der Grundlage eines Verhältnisses der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B) zur ersten Lenkfrequenz komponente (A);
Berechnen (S15) des zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q) auf der Grundlage eines Verhältnisses der dritten Lenkfrequenzkomponente (C) zur zweiten Lenkfrequenz komponente (B); und
Berechnen (S15) des dritten Lenkbetätigungsfaktors (R) auf der Grundlage der dritten Lenkfrequenzkomponente (C).
Berechnen (S15) des ersten Lenkbetätigungsfaktors (P) auf der Grundlage eines Verhältnisses der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B) zur ersten Lenkfrequenz komponente (A);
Berechnen (S15) des zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q) auf der Grundlage eines Verhältnisses der dritten Lenkfrequenzkomponente (C) zur zweiten Lenkfrequenz komponente (B); und
Berechnen (S15) des dritten Lenkbetätigungsfaktors (R) auf der Grundlage der dritten Lenkfrequenzkomponente (C).
3. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 1, bei dem der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
mit einschließt:
Erhalten diesbezüglicher Logarithmen der drei Lenkfrequenzkomponenten (A, B, C);
Berechnen (S15) des ersten Lenkbetätigungsfaktors (P) auf der Grundlage eines Verhältnisses des Logarithmus der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B) zum Logarithmus der ersten Lenkfrequenzkomponente (A);
Berechnen (S15) des zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q) auf der Grundlage eines Verhältnisses des Logarithmus der dritten Lenkfrequenzkomponente (C) zum Logarithmus der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B); und
Berechnen (S15) des dritten Lenkbetätigungsfaktors (R) auf der Grundlage des Logarithmus der dritten Lenkfrequenzkomponente (C).
Erhalten diesbezüglicher Logarithmen der drei Lenkfrequenzkomponenten (A, B, C);
Berechnen (S15) des ersten Lenkbetätigungsfaktors (P) auf der Grundlage eines Verhältnisses des Logarithmus der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B) zum Logarithmus der ersten Lenkfrequenzkomponente (A);
Berechnen (S15) des zweiten Lenkbetätigungsfaktors (Q) auf der Grundlage eines Verhältnisses des Logarithmus der dritten Lenkfrequenzkomponente (C) zum Logarithmus der zweiten Lenkfrequenzkomponente (B); und
Berechnen (S15) des dritten Lenkbetätigungsfaktors (R) auf der Grundlage des Logarithmus der dritten Lenkfrequenzkomponente (C).
4. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren nach
Anspruch 2 oder 3, bei dem der Aufmerksamkeitsbe
stimmungsschritt Abschätzen (S16-S17) des Fahraufmerk
samkeitsgrades (G') miteinschließt, so daß der Fahrauf
merksamkeitsgrad sich mit der Verringerung des Grades der
Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R) verringert.
5. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 1, bei dem der Lenkfrequenzkomponentener
fassungsschritt das Nehmen von Proben, von den
Lenkwinkeldaten (Xi) miteinschließt, wie die ersten,
zweiten und dritten Lenkfrequenzkomponenten (A, B, C),
Frequenzkomponenten, die in einem Frequenzbereich von 0,1
bis 0,25 Hz bzw. einen Frequenzbereich von 0,25 bis 0,67 Hz
bzw. einen Frequenzbereich von 0,67 bis 1,4 Hz fallen.
6. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 1, bei dem der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
das Durchführen von Fuzzyschlußfolgerung auf der
Grundlage von diesbezüglichen Graden von Lenkfrequenz
komponenten (A, B, C) miteinschließt und eine Vielzahl
von Fuzzyregeln, die im vornherein festgelegt sind, um
dadurch den Fahraufmerksamkeitsgrad (G') abzuschätzen.
7. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 6, bei dem der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
das Erhalten (S15) der ersten, zweiten und dritten
Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R) als Fuzzyvariablen
miteinschließt, und das Durchführen (S16, S17) der
Fuzzyschlußfolgerung durch das Verwenden von Fuzzyregeln,
die vorschreiben, daß der Fahraufmerksamkeitsgrad (G')
mit der Verringerung des Grades der ersten, zweiten und
dritten Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R) absinkt.
8. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 6, bei dem der Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt
das Erhalten der ersten, zweiten und dritten Lenkbetäti
gungsfaktoren (P, Q, R) als Fuzzy-Variablen
miteinschließt, und das Durchführen (S16, S17) der
Fuzzyschlußfolgerung durch Verwenden von Fuzzyregeln, die
vorschreiben, daß der Fahraufmerksamkeitsgrad (G') mit
dem Ansteigen des Grades der ersten, zweiten und dritten
Lenkbetätigungsfaktoren (P, Q, R) ansteigt.
9. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren nach
Anspruch 1, das ferner aufweist:
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi); und bei dem der Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt das Erfas sen (S2-S10, S12-S14) der Vielzahl von Lenkfrequenzkom ponenten (A, B, C) nur wenn ein Fahrzeugbetätigungszu stand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi) höher ist oder gleich höher als oder gleich einem vorbe stimmten Wert (VREF3) ist und auch der Lenkwinkel (Xi) kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Lenkwinkel (XREF) für eine vorbestimmte Zeitdauer (tREF) sich fortsetzt, einschließt.
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi); und bei dem der Lenkfrequenzkomponentenerfassungsschritt das Erfas sen (S2-S10, S12-S14) der Vielzahl von Lenkfrequenzkom ponenten (A, B, C) nur wenn ein Fahrzeugbetätigungszu stand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi) höher ist oder gleich höher als oder gleich einem vorbe stimmten Wert (VREF3) ist und auch der Lenkwinkel (Xi) kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Lenkwinkel (XREF) für eine vorbestimmte Zeitdauer (tREF) sich fortsetzt, einschließt.
10. Fahraufmerksamkeitbeurteilungsverfahren gemäß
Anspruch 1, das weiter aufweist:
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi); und
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturschritt (S18) zum Korrigieren des Fahraufmerksamkeitsgrades (G') zu höheren Werten, der in dem Aufmerksamkeitsbestimmungs schritt geschätzt wird, wenn das Kraftfahrzeug mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsschritt zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vi); und
Einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturschritt (S18) zum Korrigieren des Fahraufmerksamkeitsgrades (G') zu höheren Werten, der in dem Aufmerksamkeitsbestimmungs schritt geschätzt wird, wenn das Kraftfahrzeug mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
11. Fahraufmerksamkeitsbeurteilungsverfahren nach
Anspruch 1, das ferner aufweist:
Einen Warnschritt (S21) zum Warnen, daß die Fahrauf merksamkeit niedrig ist, wenn der Fahraufmerksamkeits grad (G), der in dem Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt geschätzt wird, kleiner als ein vorbestimmter Grad (GREF1) ist.
Einen Warnschritt (S21) zum Warnen, daß die Fahrauf merksamkeit niedrig ist, wenn der Fahraufmerksamkeits grad (G), der in dem Aufmerksamkeitsbestimmungsschritt geschätzt wird, kleiner als ein vorbestimmter Grad (GREF1) ist.
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