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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschätzen eines
Wachzustands eines Fahrzeugführers
durch besonderes Überwachen
von Querabweichungen des Fahrzeugs.
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Eine
Technik zum Verhindern von Kraftfahrzeugunfällen, die durch sinkenden Wachzustand
eines Fahrers verursacht werden, ist eine der wichtigsten aktuellen
Entwicklungen aus Sicht der Fahrzeugsicherheit. In den letzten Jahren
wurden Untersuchungen zum Detektieren von Müdigkeit oder des Wachzustands
von Fahrzeugführern
und Entwicklungen von Techniken zum Warnen vor dem Einnicken in
umfangreichem Maß durchgeführt. Sinkt
der Wachzustand des Fahrers, können
schwere Unfälle
auftreten, besonders wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit
fährt.
Auch wenn er nicht einnickt, ist er durch Müdigkeit geistesabwesend, was
schnelle Handlungen zur Unfallabwehr behindert und auch zu Unfällen führt.
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Die
JP-A-5-58192 offenbart eine Technik, bei der sogenanntes "Dösen am Lenkrad" auf der Grundlage von
Niederfrequenzanteilen der Abweichungsgröße eines Fahrzeugs detektiert
wird. Bei dieser Offenbarung werden solche Abweichungsgrößen wie
Lenkwinkel, Querabweichung eines Fahrzeugs u. ä. fortlaufend überwacht,
und Niederfrequenzanteile im Frequenzspektrum der Abweichungsgröße werden
extrahiert. Andererseits werden vorab Niederfrequenzanteile im Frequenzspektrum
der Abweichungsgröße bei Normalbetrieb
als Probedaten gespeichert. Danach werden die Niederfrequenzanteile
nach Ablauf einer festgelegten Zeit ab dem Start des Fahrzeugs mit
diesen Probedaten verglichen. Übersteigt
eine Differenz zwischen den Niederfrequenzanteilen und den Probedaten
einen vorbestimmten Wert, wird beurteilt, daß der Fahrer am Lenkrad döst.
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Allerdings
sind die zur vergleichenden Beurteilung verwendeten Probedaten solche,
die unter bestimmten Fahrbedingungen erfaßt werden (Witterung, Fahrbahnzustände, Zeit,
Verkehrsdichte, Fahrzeuggeschwindigkeit u. a.). Ändern sich die Fahrbedingungen,
ist die Beurteilung, ob der Fahrer döst, fehlerbehaftet. Das heißt, diese
bekannte Technik hat ein Problem, daß es bei starker Änderung
der Fahrbedingungen schwierig ist, zu einer korrekten Beurteilung
zu kommen, ob der Fahrer döst.
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Vom
Anmelder der vorliegenden Erfindung wurde zur Lösung eines solchen Problems
bereits ein Verfahren zum Abschätzen
des Wachzustands in der JP-A-2000-185575 vorgeschlagen, die den
Oberbegriff von Anspruch 1 und 8 festlegt. Gemäß der in dieser Druckschrift
offenbarten Technik werden Größen der
Abweichung in Breitenrichtung des Fahrzeugs fortlaufend detektiert,
und jeweilige Frequenzanteilsleistungen werden durch Anwenden von
Frequenzumwandlung auf diese Abweichungsgrößen erhalten. Als nächstes wird der
Frequenzbereich in einen Niederfrequenzbereich und einen Hochfrequenzbereich
aufgeteilt, und es werden eine Integration A1 der Frequenzanteilsleistungen
im Niederfrequenzbereich bzw. eine Integration A2 der Frequenzanteilsleistungen
im Hochfrequenzbereich erhalten. Danach werden Evaluationswerte
mit Hilfe dieser Integrationen A1, A2 berechnet, und ein Wachzustand
eines Fahrzeugführers
wird auf der Grundlage der Evaluationswerte beurteilt.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Abschätzen des
Wachzustands, die eine genaue Beurteilung des Wachzustands des Fahrers
vornehmen kann, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Wachzustands nach
Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
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1 ist
ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abschätzen des
Wachzustands;
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2 ist
ein Ablaufplan einer Routine zur Berechnung von Evaluationswerten;
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3 ist
eine Darstellung der Zeit als Funktion der Änderung der Querabweichung;
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4 ist
ein Diagramm jeweiliger Leistungen von Frequenzanteilen;
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5 ist
eine erläuternde
Darstellung von Berechnungen von Evaluationswerten;
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6 ist
ein Ablaufplan einer Routine zur Beurteilung von Warnungen; und
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7 ist
eine Darstellung tatsächlicher
Meßergebnisse
beim Fahren auf einer Fernstraße.
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Gemäß 1 bezeichnet
die Bezugszahl 1 einen Querabweichungs-Detektionsabschnitt
zum Detektieren von Abweichungen in Breitenrichtung des Fahrzeugs
(im folgenden Querabweichungen genannt). Für den Zweck des Querabweichungs-Detektionsabschnitts 1 kann
z. B. eine Stereokamera unter Verwendung ladungsgekoppelter Bauelemente
(CCD) u. ä.
oder eine monokulare Kamera zum Einsatz kommen. Ein Bildinformations-Verarbeitungsabschnitt 2 dient
zum Verarbeiten von Bildern, die durch den Querabweichungs-Detektionsabschnitt 1 erfaßt wurden,
und zum Erhalten von Abweichungsgrößen des Fahrzeugs. Zum Beispiel werden
eine linke und rechte Spurmarkierung von Fahrbahnen durch eine CCD-Kamera
abgebildet, und Bilddaten eines Einzelbilds werden in einem Speicher
des Bildinformations-Verarbeitungsabschnitts 2 gespeichert. Danach
werden die linke und rechte Spurmarkierung jeweils unter Nutzung
einer Bilderkennungstechnik erkannt. Das heißt, ein Bereich in Entsprechung
zur linken und rechten Spurmarkierung wird anhand der Bilddaten
eines Einzelbilds identifiziert, wobei bekannte Erkennungsverfahren
verwendet werden, z. B. ein Schablonenverfahren oder Stereovergleichsverfahren.
Die Position des eigenen Fahrzeugs innerhalb der linken und rechten
Spurmarkierung läßt sich
anhand des Seitenabstands von einer Mitte des Fahrzeugs zu einer
Mitte der linken und rechten Spurmarkierung berechnen.
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Neben
der CCD-Kamera kann Querabweichung auch durch ein Fahrzeug-Fahrbahn-Kommunikationssystem
unter Verwendung magnetischer Stifte, die in Fahrbahnen eingebettet
sind, eines GPS-Navigationssystems in Kombination mit Fahrzeuggeschwindigkeiten
u. ä. detektiert
werden (zu einer Warntechnik unter Verwendung eines Navigationssystems
siehe die JP-A-9-99756). Außerdem
kann Querabweichung durch Lenkwinkel abgeschätzt werden, und der Querabweichungs-Detektionsabschnitt 1 kann
durch einen Lenkwinkelsensor ersetzt sein. Ferner läßt sich
Querabweichung durch Detektieren des Gierwinkels oder der Querbeschleunigung
abschätzen.
Schlingerbewegungen oder Abweichungsgrößen in Querrichtung des Fahrzeugs werden
mit einer Auflösung
von 1,0 Millimeter und einem Zeitintervall von 0,1 Sekunde gemessen.
Abweichungsbezogene Daten werden in einem Schieberegister eines
FFT-Signalverarbeitungsabschnitts 3 zum Erhalten einer
Frequenzanteilsleistung gespeichert. Gespeichert wird eine Gruppe
von Abweichungsdaten, die in zeitlicher Abfolge berechnet und für eine festgelegte
Zeit gesammelt werden. Diese Daten werden durch neu berechnete Daten
fortlaufend aktualisiert.
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Der
FFT-Signalverarbeitungsabschnitt 3, ein Evaluationswert-Berechnungsabschnitt 4 und
ein Beurteilungsabschnitt 5 sind durch eine CPU, einen
RAM, ROM und Eingangs- bzw. Ausgangsschaltungen gebildet und wirken
als Funktionseinheiten im Computer. Diese Funktionseinheiten 3 bis 5 sind
realisiert, wenn jeweilige Komponenten des Computers unter Steuerung
eines Anwendungsprogramms zum Ausführen einer Routine miteinander
operieren, was später
beschrieben wird. Im ROM sind Programme, ein unterer Grenzwert PLOW,
eine Tabelle zum Aufstellen eines Inkrements bzw. Schrittwerts α, Warnbeurteilungswerte
D1, D2 u. ä. gespeichert.
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2 ist
ein Ablaufplan einer Routine zum Berechnen von Evaluationswerten.
Diese Routine wird in einem festgelegten Zeitintervall wiederholt
ausgeführt.
In einem Schritt 1 werden die Abweichungsdaten, die für die letzten
X Sekunden erfaßt
und im Schieberegister des FFT-Signalverarbeitungsabschnitts 3 gespeichert wurden,
alle Y Sekunden ausgelesen (z. B. alle 90 Sekunden). Die Abtastzeit
X sollte auf eine recht lange Zeit eingestellt sein (z. B. 50 bis
80 Sekunden), um eine genaue Abschätzung des Wachzustands vorzunehmen.
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In
einem Schritt 2 wendet der FFT-Signalverarbeitungsabschnitt 3 eine
Frequenzumwandlung auf die Abweichungsgröße mit Hilfe einer schnellen
Fourier-Transformation (FFT) u. ä.
an und berechnet jeweilige Frequenzanteilsleistungen (Ampli tuden)
P[i] in einem Frequenzspektrum. Im Fall dieser Ausführungsform
werden 16 Frequenzanteilsleistungen P[1] bis P[16] mit einem Intervall
von 0,02 [Hz] in einem Frequenzbereich von 0,03 bis 0,3 [Hz] berechnet.
Der Grund, weshalb der Frequenzbereich unter 0,03 Hz nicht berücksichtigt wird,
besteht darin, daß Leistungen
dieses Bereichs in der Tendenz zunehmen, wenn das Fahrzeug auf einer kurvenreichen
Straße
fährt und
der Frequenzbereich keine direkte Beziehung zum Wachzustand des
Fahrers hat. Die Nichtberücksichtigung
des Frequenzbereichs über
0,3 Hz ist ferner darin begründet,
daß aufgrund
der Tatsache, daß normalerweise
Leistungen in diesem Frequenzbereich vernachlässigbar klein sind, die Berechnungsmenge
eines Evaluationswerts H reduziert werden kann.
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Im
folgenden wird die Beziehung zwischen Abweichungsgröße und Frequenzanteilsleistung
beschrieben. 3 zeigt Kurven der Beziehung
zwischen der Änderung
der Seitenabweichungsgröße und der
seit dem Start eines Fahrzeugs abgelaufenen Zeit. Diese Kurven zeigen
das Meßergebnis,
wenn das Fahrzeug auf einer relativ weniger befahrenen Fernstraße unter
relativ gleichförmigen
Fahrbedingungen fährt.
Die Kurve "Nach
zehn Minuten" zeigt
einen Zustand, unmittelbar nachdem das Fahrzeug in den Verkehrsstrom
einfährt und
die Abweichungsgröße noch
klein ist. Nach 20 Minuten gewöhnt
sich der Fahrer an die Fahrbedingungen und entspannt sich. Verglichen
mit der Kurve "Nach
zehn Minuten" nehmen
daher Niederfrequenzanteile zu und Hochfrequenzanteile ab. Nach
Ablauf von 50 Minuten ist der Fahrer gelangweilt und wird etwas
schläfrig. Dadurch
kommt in der Tendenz mitunter eine große Abweichung zustande. Verglichen
mit der Kurve "Nach
20 Minuten" besteht
eine hervorstechende Tendenz, daß die Abweichungsgröße von Niederfrequenzanteilen
zunimmt.
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4 ist
ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Frequenzanteil i und
einer Leistung P[i] beim Frequenzanteil i, wenn die Abweichungsgröße für jede abgelaufene
Zeit von 3 einer Frequenzumwandlung unterzogen
wird, und ein Diagramm als Ausdruck jeweiliger diskreter Frequenzanteilsleistungen
P[i] als unterbrochene Linie. In diesem Diagramm zeigt eine punktierte
Linie Frequenzanteilsleistungen P[i] nach Ablauf von 10 Minuten
nach Start des Fahrzeugs, eine gestrichelte Linie zeigt Frequenzanteilsleistungen
P[i] nach Ablauf von 20 Minuten nach Start des Fahrzeugs, und eine
durchgezogene Linie zeigt Frequenzanteilsleistungen P[i] nach Ablauf
von 50 Minuten nach Start des Fahrzeugs. Aus dem Diagramm geht hervor,
daß die
Frequenzanteilsleistungen P[i] des Niederfrequenzbereichs mit zunehmender
Fahrzeit in der Tendenz steigen.
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In
einem Schritt 3 werden die jeweiligen Frequenzanteilsleistungen
P[i] (i = 1 bis 16) in einem Frequenzbereich von 0,03 bis 0,3 [Hz]
einem Nivellierverfahren gemäß der nachstehenden
Formel unterzogen, um nivellierte Frequenzanteilsleistungen P'[i] zu erhalten. P'[i] = P[i]·fn (1),wobei der
Exponent n 2,0 bis 3,0 beträgt
und f die Frequenz ist.
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Unter
der Annahme, daß die
Schlinger- bzw. Schwankungsbewegung des Fahrzeugs innerhalb einer Spur
eine von verschiedenen Schwankungsbewegungen ist, die in der Realität vorliegen,
beträgt
die Amplitude der Schwankungsbewegung 1/f, und die Leistung der
Schwankungsbewegung beträgt
1/f2. Somit beträgt der Exponent n in Formel
(1) theoretisch 2. Experimenten zufolge wurde aber festgestellt,
daß n
= 2,5 am stärksten
bevorzugt ist. Man geht davon aus, daß n = 2,5 auf Fahrzeug- und
Humanfaktoren, die Auswirkung von Fahrbahnen o. ä. zurückzuführen ist. Dennoch ist es möglich, einen
Wachzustand mit Hilfe eines beliebigen Exponenten n im Bereich von
2,0 bis 3,0 zu beurteilen. In dieser Ausführungsform kommt 2,5 für den Exponent
n zur Anwendung.
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5 zeigt
eine Beziehung zwischen Frequenzanteilen i und nivellierten Frequenzanteilsleistungen P'[i]. Ein Gesamtmerkmal
läßt sich
aus einer Verteilung der nivellierten Frequenzanteilsleistungen
P'[i] visuell erkennen.
Die Frequenzanteilsleistung nach 50 Minuten verweist darauf, daß eine Leistung
P'[4] bei 0,09 Hz und
eine Leistung P'[5]
bei 0,11 Hz eines Niederfrequenzbereichs in der Umgebung einer Schlinger-
bzw. Schwankungsfrequenz f1 (= 0,1 Hz) abrupt zunehmen. Ist der
Wachzustand des Fahrers gering, besteht eine Tendenz, daß im Hinblick
auf die Querabweichung des Fahrzeugs die Leistungen nahe der Schwankungsfrequenz
f1 zunehmen. Ist anders ausgedrückt
der Wachzustand gering, liegt ein Merkmal vor, daß nur Leistungen
in einem Niederfrequenzbereich mit der Schwankungsfrequenz f1 zunehmen
und daß Leistungen
außerhalb
dieses Bereichs gering sind. Angesichts dieser Tendenzen kann der
Wachzustand des Fahrers beurteilt werden, indem man einen Spitzenwert
von Leistungen nahe der Schwankungsfrequenz f1 mit Leistungen in Frequenzbereichen
vergleicht, die von der Schwankungsfrequenz f1 abweichen.
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Definitionsgemäß ist die
Schwankungsfrequenz f1 eine Frequenz, die zunimmt, wenn der Wachzustand
des Fahrers gering ist (u. a. ein Zustand, in dem er döst). Im
Fall von Personenkraftwagen tritt die Schwankungsfrequenz in der
Tendenz in einem Frequenzbereich von rund 0,08 bis 0,12 Hz auf.
Da in realen Fällen
die Schwankungsfrequenz durch eine Reaktionsverzögerung des Fahrzeugverhaltens
begleitet von Lenkvorgängen,
Fahrzeugkennwerten, Fahrzeuggeschwindigkeiten u. ä. beeinflußt wird,
werden geeignete Werte für
jedes Modell durch Experimente oder Simulationen erstellt. In dieser
Ausführungsform
ist die Schwankungsfrequenz f1 mit 0,1 Hz festgelegt.
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In
einem Schritt 4 erhält
der Evaluationswert-Berechnungsabschnitt 4 eine Gesamtsumme
der jeweiligen Frequenzanteilsleistungen P'[1] bis P'[16] und berechnet einen Mittelwert
P'ave.
Um gemäß dieser
Ausführungsform
den Wachzustand des Fahrers mit einem später beschriebenen Evaluationswert
H korrekt widerzuspiegeln, wird eine maximale Leistung aus den Frequenzanteilsleistungen
P'[1] bis P'[16] ausgeschlossen und
der Mittelwert P'ave anhand des Rests der Frequenzanteilsleistungen
P'[1] bis P'[16] berechnet. Der
Grund für
eine solche Filterung ist, daß der
Effekt zunehmender Leistung der Schwankungsfrequenz f1 und der Effekt von
Störungen
ausgeschlossen werden.
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In
einem Schritt 5 beurteilt der Evaluationswert-Berechnungsabschnitt 4,
ob der Mittelwert P'ave kleiner als ein vorab festgelegter unterer
Grenzwert PLOW (z. B. 100) ist. Ist der Mittelwert P'ave kleiner
als der untere Grenzwert PLOW, wird der Wachzustand des Fahrers
als Stabil beurteilt, und der untere Grenzwert PLOW wird auf den
Mittelwert P'ave eingestellt (Schritt 6). Dies
soll verhindern, daß der
Evaluationswert H unangemessen groß wird, wenn der Evaluationswert
H in einem Schritt 10 berechnet wird. Ist andererseits
der Mittelwert P'ave größer als
der untere Grenzwert PLOW, springt das Programm zu einem Schritt 7.
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Im
Schritt 7 stellt der Evaluationswert-Berechnungsabschnitt 4 einen
Größenvergleich
zwischen den Frequenzanteilsleistungen P'[4] und P'[5] in einem festgelegten Frequenzbereich
(0,09 bis 0,11 Hz) an. Dieser Frequenzbereich weist die Schwankungsfrequenz
f1 (0,01 Hz) auf. Danach wird ein größerer Wert als Schwankungsfrequenzleistung
P'slp eingestellt.
Das heißt,
ist die Leistung P'[5]
bei 0,11 Hz größer als
die Leistung P'[4] bei
0,09 Hz, wird die Leistung P'[5]
auf die Schwankungsfrequenzleistung P'slp eingestellt
(Schritt 8). Ist andererseits die Leistung P'[5] bei 0,11 Hz kleiner
als die Leistung P'[4]
bei 0,09 Hz, wird die Leistung P'[4]
auf die Schwankungsfrequenzleistung P'slp eingestellt
(Schritt 9).
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In
einem Schritt 10 berechnet der Evaluationswert-Berechnungsabschnitt 4 einen
Evaluationswert H nach folgender Formel: H = P'slp/P'ave × 100 (2).
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Dieser
Evaluationswert gilt als momentaner Wachzustand unter Ausschluß eines
Zeitfaktors und wird als Verhältnis
der maximalen Leistung P'slp im Frequenzbereich von 0,09 bis 0,11
Hz zum Mittelwert P'ave der jeweiligen Frequenzanteilsleistungen
P'[i] berechnet.
Nach Berechnung des Evaluationswerts H im Schritt 10 verläßt das Programm
die Routine. Da gemäß 5 nach
Ablauf von 10 Minuten die Leistung P'slp (P'[4] oder P'[5]) klein ist, ist
auch der Evaluationswert H klein. Andererseits sinkt nach Ablauf
von 50 Minuten der Wachzustand des Fahrers. Dadurch steigt die Leistung
P'slp,
und der Evaluationswert H wird groß. Somit ist klar, daß der Evaluationswert
H eine enge Korrelation mit dem Wachzustand des Fahrers hat.
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6 ist
ein Ablaufplan einer Routine zur Beurteilung von Warnungen. Diese
Routine wird in einem festgelegten Zeitintervall wiederholt abgearbeitet.
Zunächst
legt in einem Schritt
21 der Beurteilungsabschnitt
5 Konstanten α1 bis α8, 0 als
Schrittwerte entsprechend der nachstehenden Tabelle auf der Grundlage
eines Evaluationswerts H fest, der in der Evaluationswert-Berechnungsroutine
berechnet wurde. Diese Konstanten dienen zum Variieren eines Werts
eines Wachzustandszählers
D und haben eine nichtlineare Beziehung wie |α1| > |α2| > |α3| > |α4| > |α5|, |α6| < |α7| < |α8|. Festlegung
von Schrittwerten
| Evaluationswert | Schrittwert |
| > 1000 | +α1 |
| > 900 | +α2 |
| > 800 | +α3 |
| > 500 | +α4 |
| > 400 | +α5 |
| > 300 | ±0 |
| > 200 | –α6 |
| > 100 | –α7 |
| > 0 | –α8 |
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Als
nächstes
aktualisiert in einem Schritt 22 der Beurteilungsabschnitt 5 den
Wert des Wachzustandszählers
D durch Addieren oder Subtrahieren eines Schrittwerts α zum oder
vom aktuellen Wert des Wachzustandszählers D. Danach wird in einem
Schritt 23 beurteilt, ob der aktualisierte Wert des Wachzustandszählers D
größer als
ein erster Beurteilungswert D1 (erste Warnbeurteilung) ist. Ist
der aktualisierte Wert des Wachzustandszählers D kleiner als der erste
Beurteilungswert D1, wird beurteilt, daß sich der Fahrer in einem
Wachzustand befindet, und das Programm verläßt die Routine. Ist andererseits
der aktualisierte Wert des Wachzustandszählers D größer als der erste Beurteilungswert
D1, geht das Programm zu einem Schritt 24 über.
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Im
Schritt 24 wird beurteilt, ob der Wert des Wachzustandszählers D
größer als
ein zweiter Beurteilungswert D2 ist (zweite Warnbeurteilung). Ist
der Wert des Wachzustandszählers
D kleiner als der zweite Beurteilungswert D2, geht das Programm
zu einem Schritt 25 über,
in dem zum Warnen vor Schwankungsbewegungen des Fahrzeugs ein Warnabschnitt 6 angewiesen
wird, eine erste Warnung auszugeben, und verläßt die Routine. Ist dagegen
der Wert des Wachzustardszählers
D größer als
der zweite Beurteilungswert D2, geht das Programm zu einem Schritt 26 über, in
dem zum Warnen des eingenickten Fahrers der Warnabschnitt 6 angewiesen
wird, eine zweite Warnung auszugeben, und verläßt die Routine.
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Der
Warnabschnitt 6 arbeitet verschiedene Warnverfahren ab,
um den Fahrer als Reaktion auf die Anweisung vom Beurteilungsabschnitt 5 zu
wecken. Es gibt vielfältige
Warnverfahren. Ein Beispiel ist ein akustischer Alarm. Wird beurteilt,
daß der
Wachzustand sinkt, kann ein Bezugsabstand zwischen Fahrzeugen auf einen
relativ großen
Wert eingestellt werden. Der Warnabschnitt 6 kann relativ
frühzeitig
einen akustischen Alarm beim Verlassen der Spur ausgeben oder einen
Alarm gegen Einnicken direkt akustisch ausgeben. Sinkt der Wachzustand,
kann der Warnabschnitt ferner "Wagen
schlingert" auf
einem Armaturenbrett des Fahrzeugs anzeigen.
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7 ist
ein Diagramm eines tatsächlichen
Meßergebnisses,
wenn ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Hierin zeigt eine untere
Kurve einen Verlauf der Querabweichung eines Fahrzeugs, eine obere zeigt
einen Verlauf von Evaluationswerten H und eine mittlere zeigt einen
Verlauf des Wachzustandszählers D.
Sind gemäß diesem
Meßergebnis
rund 1400 Sekunden seit Start des Fahrzeugs vergangen, treten für Querabweichung
charakteristische Spitzenwerte fortlaufend auf, und die Schwankungsfrequenz
f1 (= 0,1 Hz) wird festgestellt. Dadurch steigt der Evaluationswert
H, und der Wert des Wachzustandszählers D wird erhöht. Kommt
es fortlaufend zu dieser Erhöhung,
wird ein Alarm für
den Fahrer zu geeigneter Zeit ausgegeben. Gemäß dem Querabweichungsverlauf
von 7 treten die Spitzen auf, bevor 1400 Sekunden
vorüber
sind. Sofern aber gemäß dieser
Ausführungsform
solche Spitzenwerte nicht fortlaufend auftreten (sofern der Wachzustandszähler D nicht
fortlaufend erhöht
wird), gibt der Warnabschnitt 6 keine Warnung aus.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird also der Wachzustand des Fahrers beurteilt, indem die Spitzenwerte
von Leistungen um die Schwankungsfrequenz f1 mit den Leistungen
anderer Frequenzbereiche verglichen werden. Daher kann der Wachzustand
des Fahrers nur auf der Grundlage der derzeitigen und vorherigen Daten
beurteilt werden. Als Ergebnis läßt sich
der Wachzustand auch dann richtig beurteilen, wenn sich die Fahrbedingungen ändern.
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Da
beim Berechnen des Evaluationswerts H im Hinblick auf den Mittelwert
P'ave der
Frequenzleistungen P'[i]
der untere Grenzwert festgelegt ist, um zu verhindern, daß der Nenner
von Formel (2) übermäßig klein wird,
kann der Wachzustand genau abgeschätzt werden, ohne daß negative
Effekte infolge kleiner Störungen bei
Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit und infolge von Fahrweisen
vorliegen, die individuellen Fahrern eigen sind.
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Stechen
ferner in dieser Ausführungsform
Spitzenwerte von Leistungen im Frequenzbereich mit der Schwankungsfrequenz
f1 gegenüber
Leistungen anderer Frequenzbereiche hervor, wird der verringerte
Wachzustand detektiert. Durch dieses Verfahren lassen sich vorteilhaft
Fehlbeurteilungen des Wachzustands verhindern, auch wenn die Querabweichungsgröße klein
ist oder das Fahrzeug leichten Seitenwind hat oder von einem großen Fahrzeug überholt
wird.
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Gemäß einer
bekannten Technik wird ferner ein letzter Wachzustand anhand eines
zeitlichen Mittels sporadischer Wachzustände berechnet, und eine Warnbeurteilung
erfolgt durch Vergleichen dieses letzten Wachzustands mit einem
Schwellwert. Freilich hat dieses Verfahren gemäß der bekannten Technik ein
Problem, daß die
Warnung mit einer Zeitverzögerung
einhergeht. Ist dagegen gemäß dem Verfahren
der Erfindung ein Evaluationswert H in Entsprechung zu sporadischen
Wachzuständen
groß (insbesondere
wenn der Wachzustand im wesentlichen niedrig ist), wird der Schrittwert α des Wachzustandszählers D
auf einen großen Wert
eingestellt. Somit kann die Warnung ohne Zeitverzögerung ausgegeben
werden.
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Während die
Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform offenbart wurde,
um die Erfindung besser verständ lich
zu machen, sollte deutlich sein, daß die Erfindung auf verschiedene
Weise ausgeführt
sein kann, ohne vom Grundsatz der Erfindung abzuweichen. Daher ist
die Erfindung so aufzufassen, daß alle möglichen Ausführungsformen
dazu gehören,
die ohne Abweichung vom Grundsatz der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen ausgeführt werden
können.