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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Fahrarbeitsbelastungsschätzung und insbesondere
auf ein Verfahren zum Beurteilen der Randwirkung von Fahrzeugbedingungen,
Umgebungsbedingungen und Bedingungen gegenwärtiger Aufgaben auf den Fahrer
eines Fahrzeugs.
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Fahrzeuge
wie etwa Kraftfahrzeuge weisen allgemein eine oder mehrere Anzeigen
auf, um lokal erhaltene Informationen zu liefern, die sich auf einen gegenwärtigen Zustand
des Fahrzeugs beziehen. Die Anzeige ist in der Weise in dem Fahrzeug
positioniert, dass ein Fahrer des Fahrzeugs die Information sehen
kann, während
er das Fahrzeug fährt.
Zum Beispiel kann die Anzeige Information auf einer Windschutzscheibe,
auf einem Armaturenbrett oder auf einem Lenkrad liefern. Jede Anzeige
kann eines oder mehrere Fenster enthalten. In diesen Fenstern kann
lokal erhaltene Information wie etwa die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die Richtung, in der das Fahrzeug fährt, die Außenlufttemperatur, ob die Klimaanlage
in Verwendung ist, ob das Gefahrenlicht eingeschaltet ist, der Kraftstoffstatus
des Fahrzeugs und dergleichen geliefert werden. Außerdem kann
Information von Fahrzeugsensoren erhoben und zum Erzeugen von Fahrzeugstatus-
und Fahrzeugwartungsnachrichten zur Anzeige in dem Fenster erzeugt
werden. Diese Nachrichten können
Information wie etwa "Scheibenwaschanlagenflüssigkeit
gering" und "Reifendruck prüfen" enthalten.
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Die
gegenwärtigen
Anzeigen in Fahrzeugen können
verschiedene Medientypen von einer Vielzahl von Quellen liefern.
Die Anzeige kann Audio, Text, Graphikbilder und/oder Video (z. B.
Nachtsichtanzeige) liefern. Außerdem
kann die Anzeige unter Verwendung eines drahtlosen Netzwerks Information von
verschiedenen Datenbanken und fernen Servern liefern. Zum Beispiel
können über irgendeines
der oben erwähnten
Anzeigemittel Verkehrs- und/oder Wetterwarnungen übermittelt
werden. Außerdem kann
an die Anzeige intelligente Werbung übertragen werden, um den Fahrer über ein
nahe gelegenes Restaurant oder Geschäft zu informieren. Das Liefern aller
dieser Informationstypen und Medientypen kann für den Fahrer hilfreich sein,
wobei aber ihr Liefern ohne Berücksichtigung
der gegenwärtigen
Fahrsituation in erhöhter
Fahrerarbeitsbelastung, in erhöhter Fahrerablenkung
und/oder in verringerter Fahrleistung resultieren kann.
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DE 101 03 401 offenbart
ein Gefahrenverhinderungssystem für ein Fahrzeug. Das Gefahrenverhinderungssystem
enthält
Vorrichtungen zum Abtasten von Fahrzustandsvariablen, Umgebungsdaten und
der Fahreraktivität
und enthält
außerdem
eine Datenverarbeitungsvorrichtung. Die Datenverarbeitungsvorrichtung
verarbeitet die abgetasteten Daten und betätigt in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen
Steuerstrategie eine Sicherheitsvorrichtung. Die Steuerstrategie
zum Betätigen
der Sicherheitsvorrichtung ist an das Maß des Belastungsfaktors des
Fahrers angepasst.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
oben diskutierten und weitere Nachteile und Unzulänglichkeiten
des Standes der Technik werden durch ein Verfahren zum Schätzen einer
auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung überwunden
oder gemildert. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren, dass
Arbeitsbelastungsschätzdaten
empfangen werden. In Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten
wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet. Die Fahrarbeitsbelastungsschätzung gibt die
gegenwärtigen
und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die
Fahrarbeitsbelastungsschätzung
ausgegeben.
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In
einem weiteren Aspekt umfasst ein System zum Schätzen einer auf den Fahrer eines
Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung ein Netzwerk und einen Mikroprozessor
in Verbindung mit dem Netzwerk. Der Mikroprozessor enthält Anweisungen zum
Ausführen
eines Verfahrens. Das Verfahren umfasst, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten
von dem Netzwerk empfangen werden. In Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten
wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet. Die Fahrarbeitsbelastung
gibt die gegenwärtigen
und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die
Fahrarbeitsbelastungsschätzung
ausgegeben.
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In
einem nochmals weiteren Aspekt umfasst ein Computerprogrammprodukt
zum Schätzen
einer auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung
ein Speichermedium, das von einer Verarbeitungsschaltung lesbar
ist und Anweisungen zur Ausführung
durch die Verarbeitungsschaltung speichert, um ein Verfahren auszuführen. Das
Verfahren umfasst, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten empfangen werden. In
Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet.
Die Fahrarbeitsbelastungsschätzung
gibt die gegenwärtigen
und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die
Fahrarbeitsbelastungsschätzung
ausgegeben.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Anhand
der beispielhaften Zeichnungen, in denen gleiche Elemente in den
mehreren Figuren gleich bezeichnet sind, ist:
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1 ein
Blockschaltplan eines beispielhaften Systems zum Ausführen einer
Fahrarbeitsbelastungsschätzung;
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2 eine
Tabelle beispielhafter Fahrarbeitsbelastungsschätzungseingaben; und
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3 eine
Tabelle logischer Operanden, die der Fahrarbeitsbelastungsschätzung in
einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird hier ein Verfahren für
die Fahrarbeitsbelastungsschätzung
offenbart. Kurz gesagt, nutzt das Verfahren Fahrzeugdaten, Umgebungsdaten
und Daten gegenwärtiger
Aufgaben, um die auf den Fahrzeugfahrer einwirkende Arbeitsbelastung
zu schätzen.
Es wird ein Bestimmungsmodell der Fahrerarbeitsbelastung (im Folgenden
als Fahrarbeitsbelastung identifiziert) durch Beurteilen der Randwirkung
des Fahrzeugs, von Umgebungsdaten und von gegenwärtigen Aufgaben auf den Fahrer
entwickelt. Durch die Arbeitsbelastungsschätzungs-Software werden mehrere
Niveaus oder Zustände
der Fahrarbeitsbelastung geschätzt.
In einer beispielhaften Ausführungsform
enthalten die geschätzten
Arbeitsbelastungszustände
eine Schätzung
einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung und
eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung.
Alternativ kann das System eine einzige Arbeitsbelastungsschätzung nutzen,
sofern durch die Arbeitsbelastungsschätzung ein Verfahren zum Berücksichtigen
des nachwirkenden Einfluss von Ereignissen und Bedingungen, die
nicht mehr auftreten, berücksichtigt
wird. Diese geschätzten
Arbeitsbelastungszustände
werden ausgegeben und können
an ein Fahrzeuginformationsverwaltungssystem gesendet werden, um
beim Steuern der Nachrichten, die gesendet werden, und der für den Betreiber
des Fahrzeugs verfügbaren
Funktionalität
zu helfen.
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1 ist
ein Blockschaltplan eines beispielhaften Systems zum Ausführen einer
Fahrarbeitsbelastungsschätzung.
In eine Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 werden
Fahrzeugdaten 104, Umgebungsdaten 106 und Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben
eingegeben. Die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 enthält Anwendungscode
zum Erzeugen einer Schätzung 110 einer
augenblicklichen Arbeitsbelastung, einer Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und
einer Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114.
In einer beispielhaften Ausführungsform
befindet sich die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 in
einem Mikroprozessor, der in dem Fahrzeug enthalten ist. Der Mikroprozessor kann
für das
Ausführen
der Funktionen der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 vorgesehen
sein oder alternativ kann der Mikroprozessor Anwendungscode enthalten,
um zusammen mit den Funktionen der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 weitere
Fahrzeugfunktionen auszuführen. Außerdem kann
sich in dem Mikroprozessor oder in einer externen Speichervorrichtung,
auf die der Mikroprozessor zugreifen kann, Speicherraum für Zwischenanwendungsergebnisse
sowie Anwendungseingaben und -ausgaben befinden.
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Die
Fahrzeugdaten 104 werden intern erzeugt und von Sensoren
empfangen, die sich in dem Fahrzeug befinden. Die Fahrzeugdaten 104 können Information
wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Fahrtregelungszustand,
den Kurvensignalzustand, den Traktionssteuerzustand (TCS), den Zustand
des Antiblockierbremssystems (ABS-Zustand), Fahrzeugstabilitätssystemdaten,
Kraftübertragungsstrangdaten,
den Lenkradwinkel, Bremspedalpositionsdaten und Fahrpedalpositionsdaten
enthalten. Die Kraftübertragungsstrangdaten
können
Information wie etwa die Drehzahl (RPM), Zünddaten und Kraftstoffdaten
enthalten. Die Umgebungsdaten 106 können Außenlichtsensordaten/Scheinwerferstatusdaten,
Wischerstatus, Defrosterstatus, Außenlufttemperatur (OAT), Satellitennavigationssystemdaten (GPS-Daten),
die Tageszeit und verbesserte digitale Karten enthalten. Die Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben
enthalten Daten wie etwa Radioinformation (z. B. ob eine Betätigung stattfindet)
und Telephoninformation (z. B., ob das Telephon aktiv ist). Außerdem kann
eine in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 eingegebene
Fahreridentifikation dazu verwendet werden, die Arbeitsbelastungsschätzungen an
einen besonderen Fahrer des Fahrzeugs anzupassen. Eine zusätzliche
Eingabe kann Fahrerüberwachungsdaten
und Eingangsdaten, die für
den Fahrzeugsensorsatz und für
das Ausrüstungspaket (z.
B. Navigation, verlegtes Zellentelephon) skalierbar sind, enthalten.
Die Fahrerüberwachungsdaten enthalten
die Fähigkeit
für den
Fahrer oder für
das Fahrzeugsystem, die Fahrarbeitsbelastungsschätzung zu überprüfen. Zusätzliche Eingangsdaten können außerdem Information
von einer Objektdetektion und -warnung und/oder von einer Fahrspurabtastungsanwendung
oder von einem Fahrspurabtastungssensor enthalten. Beispiele enthalten
Vorwärtskollisionswarndaten
(FCW-Daten), Seitenobjektdetektionsdaten (SOD-Daten), Fahrspurabweichungswarndaten
(LDW-Daten) und Rückwärtskollisionswarndaten
(RCW-Daten). Eine weitere Eingabe in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 kann den
Infotainment-Status und den Telematiksystemstatus; einen Sprachschnittstellenstatus
und Diagnosedaten; und Daten eines adaptiven Fahrtregelungssystems
(ACC-System-Daten)
enthalten.
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Die
spezifischen Eingaben in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 können sich
je nach den in einem besonderen Fahrzeug verfügbaren Eingangsdaten und den
Anforderungen einer besonderen Realisierung zwischen den Realisierungen
unterscheiden. Zum Erhalten der Daten kann ein Netzwerk verwendet
werden, wobei das Netzwerk intern in dem Fahrzeug sein kann oder
das Netzwerk Zugriff auf Information außerhalb des Fahrzeugs liefern
kann. Als Eingabe in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 kann
irgendwelche Information verwendet werden, die abgetastet, gemessen
oder über
eine Schnittstelle (z. B. über
ein drahtloses Netzwerk) eingegeben werden kann. Die Umgebungsdaten 106 können so
erweitert werden, dass sie Information wie etwa Fahrzeugortsdaten;
externe Fahrzeugortsdaten; sowohl derzeitige als auch vorausgesagte
Verkehrsinformation; und sowohl derzeitige als auch vorausgesagte
Wetterinformation enthalten. Wie in 1 gezeigt
ist, werden von der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 drei
Arbeitsbelastungsschätzungen
ausgegeben. Die Arbeitsbelastungsschätzungen werden auf periodischer
Basis aktualisiert und enthalten Zahlenwerte, die relative Arbeitsbelastungsniveaus
reflektieren. Die Arbeitsbelastungsschätzung kann relativ zu einem
Startzustand wie etwa zu sauberem Fahren mit Normalgeschwindigkeit
oder zur Fahrerarbeitsbelastung, wenn das Fahrzeug feststehend ist,
sein. In einer alternativen Ausführungsform
können
in den Arbeitsbelastungsschätzungen
zusätzliche
Daten zu den Zahlenwerten enthalten sein.
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Die
Schätzung 110 einer
augenblicklichen Arbeitsbelastung basiert auf einem Kurzzeitrahmen (z.
B. den voran gehenden null bis zwei Sekunden). Zum Beispiel kann
ein Kurvensignal, gekoppelt mit einem besonderen Lenkradwinkel,
angeben, dass das Fahrzeug eine Kurve fährt. Der Akt des Kurvenfahrens
hat einen Einfluss auf die augenblickliche Arbeitsbelastung, da
er zu der gegenwärtigen
Fahrarbeitsbelastung beiträgt
und im Allgemeinen in wenigen Sekunden abgeschlossen ist. Die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 ist
eine Arbeitsbelastung, die auf einem Zwischenzeitintervall (z. B.
zwanzig Sekunden bis eine Minute, drei Sekunden bis drei Minuten,
drei Sekunden bis zehn Minuten) basiert. Die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung trägt eine abnehmende
Ausgleichseingabe auf Arbeitsbelastungsschätzungen für jüngste Ereignisse. Wenn die Eingangsdaten
z. B. angeben, dass der Fahrer gerade in den Verkehr eingetreten
ist oder dass das ABS-Bremssystem aktiviert ist, reflektiert die
Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 diese
Ereignisse für
ein angegebenes Zwischenzeitintervall. Dies kann dadurch realisiert
werden, dass veranlasst wird, dass die Schätzeinrichtung ein Unterprogramm beginnt,
das veranlasst, dass die Arbeitsbelastungsschätzung wegen der Tatsache, dass
die Wirkung eines ABS-Ereignisses nicht endet, sobald die ABS-Stopps
aktiviert werden, über
dem Startzustand bleibt. Ein Ereignis, das die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 beeinflusst,
enthält
eine Erholungszeit für
den Fahrer, wobei diese in der Länge der
Zeit reflektiert wird, die die Arbeitsbelastungsschätzung das
Auftreten des Ereignisses weiter reflektiert.
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Die
Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 enthält eine
Langzeitarbeitsbelastung oder Gesamtarbeitsbelastung, die während eines
Zündzyklus
(z. B. von drei Minuten und mehr, von zehn Minuten und mehr, während eines
gesamten Zündzyklus)
angesammelt worden ist. Zum Beispiel kann in die Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 die
Länge der Zeit
einbezogen werden, die der Fahrer das Fahrzeug betreibt. In einer
beispielhaften Ausführungsform
sind jeder Arbeitsbelastungsschätzung
von drei bis einhundert Arbeitsbelastungsniveauwerte zugeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform
könne jeder
Arbeitsbelastungsschätzung
Hunderte oder Tausende von Arbeitsbelastungsniveauwerten zugeordnet
werden.
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Die
in 2 gezeigten Eingangsdaten können durch eine Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 zum
Berechnen der Fahrarbeitsbelastungsschätzung als eine Funktion der
Fahrzeugdaten 104, der Umgebungsdaten 106 und
der Daten 108 gegenwärtiger
Aufgaben genutzt wer den. In Bezug auf die Fahrzeugdaten 104 in 2 kann
der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit 202 anhand der gegenwärtigen Geschwindigkeit
des Fahrzeugs und anhand dessen, ob der Fahrer beschleunigt oder
verzögert,
berechnet werden. Der Wert des Kurvensignalstatus 204 kann
anhand dessen bestimmt werden, ob das Kurvensignal aktiviert ist.
Der Wert der ABS-/TCS-/Stabilitätssystemdaten 206 kann
aus Sensordaten berechnet werden, die von dynamischen Fahrzeugsteuerungen
wie etwa von den Raddrehzahlsensoren erhoben werden. Die Lenkradwinkeldaten 208 werden durch
Sensoren bestimmt, die die Rate der Fahrzeugkurve bestimmen können. Die
Bremspedalpositionsdaten und Fahrpedalpositionsdaten 210 können durch
die Daten bestimmt werden, die von Sensoren wie etwa von dem Drosselklappenpositionssensor (TPS)
und von dem Bremspedalschalter oder -sensor erhoben werden. Der
Wert der Motordrehzahl-/Zünd-/Kraftstoffdaten 212 (Kraftübertragungsstrangdaten)
kann von Motorverwaltungssensoren und -daten (z. B. dem TPS) berechnet
werden.
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Mit
Bezug auf die Eingaben, die sich auf die Umgebungsdaten 106 in 2 beziehen,
kann der Wert des Scheinwerferstatus 214 entweder durch den
Außenlichtsensor
oder durch Daten von den Scheinwerfersteuerungen bestimmt werden.
Der Wert des Wischerstatus 216 kann entweder durch einen
Regensensor oder durch die Wischersteuerungen bestimmt werden. Der
Wert des Defrosterstatus 218 kann durch die Defrostersteuerungen
bestimmt werden. Die Außenlufttemperaturdaten
(OAT-Daten) 220 können durch
einen für
diesen Zweck vorgesehenen Sensor bestimmt werden. Die Satellitennavigationsdaten 222 werden
dadurch bestimmt, dass auf Daten von dem Satellitennavigationssystem
in dem Fahrzeugnetzwerk zugegriffen wird. Die Tageszeit 224 wird
von den Uhrdaten in dem Fahrzeug bestimmt. In Bezug auf die Eingaben,
die sich in 2 auf die Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben
beziehen, wird Radioin formation 226 durch Zugreifen auf Fahrzeugdaten,
die sich auf das Radiomerkmal und auf die Radiofunktionsaktivität beziehen,
bestimmt. Der Telephonstatus 228 wird dadurch bestimmt,
dass auf vorhandene Fahrzeugdaten zugegriffen wird, die zu einem
integrierten Zellentelephonsystem gehören. Die Werte, die in 2 den
Eingangsdaten zugeordnet sind, werden in eine Funktion eingegeben. Die
Funktion befindet sich in der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 und
nutzt die Eingangsdaten zur Bestimmung der Schätzung 110 einer augenblicklichen
Arbeitsbelastung, der Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und
der Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114.
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3 ist
eine Tabelle logischer Operanden, die in einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Fahrarbeitsbelastungsschätzung zur
Verwendung durch eine Funktion zum Berechnen einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung zugeordnet
sind. Die logischen Operanden werden zum Erzeugen eines Rahmens
und zum Einstellen von Anfangsgewichtungen der Fahrarbeitsbelastungsschätzung verwendet
und können
zur Feinabstimmung der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 geändert werden.
Anhand der Zuweisung von Zahlenwerten zu jeder der in 3 gezeigten Bedingungen
wird eine Arbeitsbelastungsschätzung berechnet,
die eine Schätzung 110 einer
augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und
eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 reflektiert.
Die Zahlenwerte und Eingaben können
für alle
drei Arbeitsbelastungsschätzungen
die gleichen sein oder können
sich unterscheiden. Wie in 3 gezeigt
ist, kann der Wert des relativen Arbeitsbelastungseffekts, der der
Fahrzeuggeschwindigkeit 202 zugeordnet ist, dadurch berechnet
werden, dass den Ergebnissen der Anwendung der Fahrzeuggeschwindigkeitsgleichungen 302 ein
Zahlenwert zugewiesen wird. Ein Fahrzeug, das zwischen zwanzig Meilen
pro Stunde und fünfzig Meilen
pro Stunde fährt,
kann einen höheren
Geschwindig keitswert erhalten als ein Fahrzeug, das zwischen null
Meilen pro Stunde und zwanzig Meilen pro Stunde fährt. Ähnlich kann
ein Fahrzeug, das zwischen fünfzig
Meilen pro Stunde und siebzig Meilen pro Stunde fährt, einen
höheren
Geschwindigkeitswert erhalten als ein Fahrzeug, das zwischen zwanzig
Meilen pro Stunde und fünfzig
Meilen pro Stunde fährt.
Ein Fahrzeug, das mit über
siebzig Meilen pro Stunde fährt,
kann einen höheren
Geschwindigkeitswert erhalten als ein Fahrzeug, das mit zwischen fünfzig Meilen
pro Stunde und siebzig Meilen pro Stunde fährt. Wie in den Kurvensignalstatusgleichungen 304 reflektiert
ist, kann der Wert der relativen Arbeitsbelastung für den Kurvensignalstatus 204 dadurch
berechnet werden, dass ein höherer
Zahlenwert zugewiesen wird, wenn das Kurvensignal aktiviert ist,
als dann, wenn das Kurvensignal nicht aktiviert ist. Wie in den
ABS-/TCS-/Stabilitätsgleichungen 306 gezeigt
ist, können
Situationen, in denen das ABS, das TCS und/oder das Fahrzeugstabilitätssystem
aktiv sind, einen höheren
Wert erhalten als wenn dies nicht der Fall ist.
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Wie
in 3 gezeigt ist, kann der Wert der relativen Arbeitsbelastung
für Außenbedingungen einschließlich des
Scheinwerferstatus 214, des Wischerstatus 216,
der Außenlufttemperatur 220 und der
Tageszeit 224 dadurch berechnet werden, dass den Ergebnissen
der Anwendung der entsprechenden Gleichungen Zahlenwerte zugewiesen
werden. Wie es in den Scheinwerferstatusgleichungen 308 reflektiert
ist, kann die Nacht außerdem
einen höheren
Relativwert als der Tag erhalten, während, wie in den Wischerstatusgleichungen 310 und
in den Außenlufttemperaturgleichungen 312 reflektiert
ist, Niederschlag einen höheren
Relativwert als kein Niederschlag erhalten kann und Schnee einen
höheren Zahlenwert
als Regen erhalten kann. Der Relativwert, der der Tageszeit 224 zugeordnet
ist, kann, wie es in den Tageszeitgleichungen 314 reflektiert
ist, dadurch berechnet werden, dass höhere Zahlenwerte zugewiesen
werden, wenn sich die gegenwärtige Zeit
weiter von mittags entfernt und Mitternacht annähert. In einer alternativen
Ausführungsform
kann der Wert für
die Tageszeit als eine Sinusschwingung mit der Spitzengewichtung
von dreiundzwanzig Uhr bis ein Uhr und der Grundlinie von mittags
bis dreizehn Uhr berechnet werden. Der Relativwert, der der Radioinformation 226 zugeordnet
ist, kann unter Verwendung der Radioaufgabendatengleichungen 316 berechnet
werden, wobei der Akt des Betätigens
des Radios einen höheren
Relativwert erhält
als dann, wenn keine Radiobetätigung
stattfindet. Ähnlich
kann der relative Arbeitsbelastungswert, der dem Telephonstatus 228 zugeordnet
ist, dadurch berechnet werden, dass dem Telephonwählen und
Telephongesprächen
ein höherer
Relativwert als der Abwesenheit einer Telephonaktivität zugewiesen
wird. Dies ist in den Telephonstatusgleichungen 318 reflektiert.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Information von mehr als einer Eingabe
genutzt, um die Arbeitsbelastungsschätzungen zu erzeugen. Zum Beispiel
kann die Arbeitsbelastungsschätzung
verschneite Straßen
berücksichtigen,
falls die Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt und die Windschutzscheibenwischer
eingeschaltet sind. Zusätzlich
kann die Schätzung
die Straßenbedingungen
berücksichtigen,
die verschneiten Straßen
zugeordnet sind, falls das ABS-Bremssystem
aktiviert ist. Diese Arten von Quergruppierungskombinationen können zu
einer besseren Schätzung
für die
Fahrerarbeitsbelastung führen.
Die Zeitspanne, in der jeder Wert weiter zu einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung gezählt wird,
kann davon abhängen,
ob die Arbeitsbelastungsschätzung
eine Schätzung 110 einer
augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 oder
eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 ist.
Zum Beispiel zählt
die Funktion zum Berechnen einer Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 die Verwendung
des ABS oder des TCS für
eine angegebene Zeitdauer (z. B. zwanzig Sekunden bis eine Minute)
weiter, während
die Funktion zum Berechnen der Schätzung 110 einer augenblicklichen
Arbeitsbelastung die Verwendung des ABS oder des TCS für eine kürzere Zeitdauer
(z. B. null bis drei Sekunden) zählt.
Auf diese Weise werden unter Verwendung der Funktionen, die die
den Ungleichungen zugewiesenen Werte über eine angegebene Zeitspanne
wichten, die drei Typen von Arbeitsbelastungsschätzungen erzeugt. Daraufhin
werden die resultierende Schätzung 110 einer
augenblicklichen Arbeitsbelastung, die resultierende Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und
die resultierende Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 von der
Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 ausgegeben.
Die Ausgabe kann die Übertragung
an einen angegebenen Ort und das Protokollieren an einen angegebenen
Ort enthalten.
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Die
offenbarte Erfindung schafft die Fähigkeit, unter Verwendung von
Daten, die bereits in einem Fahrzeug verfügbar sind, die Arbeitsbelastung zu
schätzen,
die ein Fahrer erfährt.
Die Fahrzeugdaten, die Umgebungsdaten und die Daten gegenwärtiger Aufgaben
können
verwendet werden, um Schlussfolgerungen über den gegenwärtigen Zustand
des Fahrers (d. h. Schätzung
einer augenblicklichen Arbeitsbelastung), über den Kurzzeitzustand (d.
h. Zwischenarbeitsbelastungsschätzung)
und über
den Langzeitzustand (d. h. Gesamtarbeitsbelastungsschätzung) zu
erzeugen. Die Arbeitsbelastungsschätzungen können von Anzeigefunktionen und
Steuerungen in dem Fahrzeug genutzt werden, um den Zeitpunkt bestimmter
Nachrichten zu bestimmen und um zu bestimmen, wann bestimmte Funktionen
freizugeben oder zu sperren sind. Zum Beispiel kann an den Betreiber
des Fahrzeugs eine Nachricht übergeben
werden, die Reifen zu wechseln, wenn die Arbeitsbelastungsschätzung niedrig
ist und wahrscheinlicher ist, dass der Betreiber die Information verarbeiten
kann. Das Vorhandensein dreier Zeitspannen für die Arbeitsbelastungsschätzungen schafft
die Fähigkeit,
die längerfristigeren
Wirkungen besonderer Arbeitsbelastungsschätzelemente zu verfolgen. Die
Fähigkeit
zum gleichzeitigen Voraussagen der Fahrarbeitsbelastung für verschiedene Zeitspannen
kann zu besseren Schätzungen
der Fahrbedingungen und des Fahrerzustands führen, was in einer besseren
Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug resultiert. Außerdem kann
diese fundierte Schnittstelle potentiell in höherer Fahrerzufriedenheit mit
dem Fahrzeug und/oder in sicherem Fahrzeugbetrieb resultieren.
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Wie
oben beschrieben wurde, können
die Ausführungsformen
der Erfindung in Form vom Computer ausgeführter Prozesse und Vorrichtungen
zur Verwirklichung dieser Prozesse verkörpert sein. Ausführungsformen
der Erfindung können
außerdem
in Form von Computerprogrammcode verkörpert sein, der Anweisungen
enthält,
die in materiellen Medien wie etwa Disketten, CD-ROMs, Festplatten
oder irgendeinem anderen computerlesbaren Speichermedium verkörpert sind,
wobei dann, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen
und von ihm ausgeführt
wird, der Computer zu einer Vorrichtung zur Verwirklichung der Erfindung
wird. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann außerdem in Form von Computerprogrammcode
verkörpert
sein, gleich, ob dieser z. B. in einem Speichermedium gespeichert
ist, in einen Computer geladen und/oder durch einen Computer ausgeführt wird oder über ein Übertragungsmedium
wie etwa über eine
elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, über Lichtwellenleiter oder über elektromagnetische Strahlung übertragen
wird, wobei dann, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer
geladen und von ihm ausgeführt
wird, der Computer zu einer Vorrichtung zur Verwirklichung der Erfindung
wird. Wenn die Computerprogrammcodesegmente in einem Universalmikroprozessor
realisiert sind, konfigurieren sie den Mikroprozessor zum Erzeugen
spezifischer Logikschaltungen.
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Obgleich
die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist für den
Fachmann auf dem Gebiet selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können
und dass Äquivalente
für ihre
Elemente ersetzt werden können,
ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Änderungen
vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes
Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem
wesentlichen Umfang abzuweichen. Somit soll die Erfindung nicht
auf die besondere Ausführungsform
beschränkt sein,
die als die beste Ausführungsart
dieser Erfindung offenbart ist, sondern alle im Umfang der beigefügten Ansprüche liegenden
Ausführungsformen
enthalten. Darüber
hinaus bezeichnet die Verwendung der Begriffe erster, zweiter usw.
keine Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern dienen die Begriffe
erster, zweiter usw. eher zur Unterscheidung eines Elements von
einem anderen.