WO2005124713A1 - Verfahren und vorrichtung zum detektieren von müdigkeit bei dem fahrer eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2005124713A1
WO2005124713A1 PCT/EP2005/006130 EP2005006130W WO2005124713A1 WO 2005124713 A1 WO2005124713 A1 WO 2005124713A1 EP 2005006130 W EP2005006130 W EP 2005006130W WO 2005124713 A1 WO2005124713 A1 WO 2005124713A1
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WO
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steering
driver
breaks
time
vehicle
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PCT/EP2005/006130
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Inventor
Günter Dobler
Siegfried Rothe
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting fatigue in the driver of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the invention relates to a device and a computer program for performing this method.
  • the device comprises a sensor device for detecting the time profile of the steering wheel angle during a predetermined decision time interval.
  • the standard deviation is then calculated from the determined time course of the steering wheel angle and a decrease in alertness or alertness is detected on the basis of this standard deviation. If fatigue is detected, an alarm device, which can emit various acoustic signals in particular, is activated.
  • the objective of the invention is to provide an alternative and improved method as well as an alternative and improved device and computer program for performing this method.
  • This object is achieved by the method claimed in claim 1.
  • the method is characterized in that the evaluation of the course of the steering wheel angle takes place with regard to time intervals of a steering activity and with regard to steering breaks in which there is no steering activity, and that the existence of fatigue in the driver can be deduced in accordance with the size of the The duration of the steering breaks takes place.
  • the claimed method offers the advantage that, due to the distinction between time intervals of the steering activity and steering breaks, a very precise conclusion about the presence of tiredness by the driver is possible.
  • the resolution with which the steering wheel angle is recorded should not be too large, so that steering wheel movements, which occur, for example, to compensate for steering interventions due to uneven roads or ruts, are not recorded.
  • the resolution should not be too small either, because there is then a risk that the length of a steering break will no longer allow a clear conclusion to be drawn that the driver is tired, because even larger steering wheel movements will then no longer be recorded as steering activity.
  • the existence of fatigue in the driver of the vehicle is inferred when the duration of at least one detected steering break is greater than a predetermined lower steering break threshold value.
  • the driver is tired when the driver pauses for a certain time beforehand, preferably during a second predetermined observation period. time intervals tend to increase.
  • the calculation of these mean values is more complicated and more complex to carry out than the evaluation of a single steering break; however, it enables a much more reliable statement about the presence of fatigue; this is particularly true because the decision about the existence of fatigue is then based not only on a single event, in particular a break from driving, but on a large number of events over a longer period of time.
  • the lower steering pause threshold value in particular is automatically re-determined at the beginning of each journey of the vehicle during a lead time and can then be individually adjusted, at least within predetermined limits, for example by the driver of the vehicle.
  • This adaptation of the lower steering pause threshold value enables an individual adjustment of the sensitivity of the decision regarding the presence of fatigue with regard to the specific driving behavior of the respective driver of the vehicle.
  • a determination of the presence of fatigue in the driver is advantageously used, for example, to issue a warning to the driver or to intervene directly in the steering or braking behavior of the vehicle with the aid of an assistance system.
  • FIG. 1 shows the structure of a device according to the invention
  • Fig. 4 shows a second embodiment for the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows the structure of a device 100 according to the invention for detecting fatigue in the driver of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the device 100 u includes a sensor device 110 for detecting the time profile of the steering wheel angle on the steering wheel of the vehicle (not shown here).
  • An evaluation device 120 is connected downstream of the sensor device 110. It receives the steering wheel angle detected by the sensor device 110 and evaluates it in order to conclude from this that the driver of the vehicle is tired.
  • a warning or assistance function device 200 is typically activated in cases where the driver has been determined to be tired. As part of its warning function, the device 200 issues acoustic, optical or haptic warnings; as part of its assistance function, it intervenes directly in the steering movement or braking behavior of the vehicle.
  • FIG. 10 A first exemplary embodiment for carrying out the method according to the invention is illustrated in FIG. After a start step SI ', this first exemplary embodiment provides that the time course of the steering wheel angle on the steering wheel of the vehicle is first detected using the sensor device 110.
  • the detection is preferably carried out with a resolution in the range of approx. 0.5 ° to approx. 2 ° steering wheel angle. Both falling below and exceeding this resolution range each have disadvantages, as described above in the general part of the description.
  • the detected steering wheel angles are first processed further within method step S2 'in order to be able to distinguish time intervals with a steering activity from steering breaks.
  • the detected course of this steering wheel angle is first differentiated, this differentiation then representing the change in the time course of the steering wheel angle.
  • the time intervals with steering activity are then those during which the temporal change in the course of the steering wheel angle exceeds a predetermined change threshold value, while the steering breaks are represented by those time intervals during which the temporal change in the steering wheel angle lies below said change threshold value.
  • the time period of at least one steering break LPi is then evaluated in method step S3 ′ to determine whether it is greater than a predetermined lower steering break threshold value Gu.
  • This threshold value is a predetermined period of time, which begins to run at the beginning of each driving break.
  • this lower steering break threshold value Gu is 125 ms.
  • the first LPI steering break lasts only 100 ms and is therefore shorter than the threshold value mentioned.
  • the second steering break LP2 lasts in Figure 2 200 ms and the third steering break LP3 175 ms. The time periods of these last two steering breaks are accordingly both above the lower steering break threshold value of 125 ms.
  • the method then branches to method step S5 ′ in order to activate said warning or assistance function device 200.
  • the method according to method step S6 ' would then be ended.
  • Figure 4 shows a second embodiment of the method according to the invention.
  • the method steps SI ′′ and S2 ′′ correspond to the method steps SI 1 and S2 ′ explained above for the first exemplary embodiment.
  • the time intervals with steering activity in alternating order with steering breaks are known, as shown in FIG. 3.
  • the second method subsequently provides that a plurality of time windows T, which are as long as possible, are preferably defined in order to select during these individual time windows those steering breaks whose time durations are longer than the predetermined one. level steering pause threshold.
  • These time intervals LP2, LP3 are referred to below as so-called relevant steering breaks.
  • These relevant steering pauses are selected in method step S4 ′′ and are used exclusively in the subsequent method step S5 ′′ to form an average steering pause value M per time window. To form this mean value, the time periods of only the relevant steering breaks per window are first summed up and then divided by the number of relevant steering breaks during the same window T in each case.
  • those steering breaks can also be defined as relevant and used for averaging, the time periods of which are not only longer than the predetermined lower steering break threshold value Gu, but whose time periods are also shorter than a predetermined upper steering break threshold value Go , where the upper threshold Go is greater than the lower threshold Gu.
  • these steering breaks which are alternatively considered to be relevant, should only occur during a first predetermined observation time interval with a frequency which is below a predetermined frequency threshold value.
  • Those driving breaks that also meet the last two additional criteria mentioned above are characterized by the fact that their duration is not far above average compared to the other driving breaks occurring in close proximity, even if they are caused by driver fatigue.
  • FIG. 5 shows the durations of a large number of recorded and evaluated steering breaks, each symbolized by a vertical line.
  • the second exemplary embodiment of the method according to the invention then provides for the steering pause mean values M respectively determined for the multiplicity of time intervals to be plotted sequentially, preferably over the entire travel time. This then results, for example, in the diagram shown in FIG. 6, in which approximately 90 steering pause averages are plotted in the vertical direction.
  • the second exemplary embodiment of the invention then provides that in a subsequent method step S6 ′′ the trend of the temporal change in the mean values M is preferably determined during a predetermined second observation time interval B2.
  • the method then branches to method step S8 ′′, which, analogously to method step S5 ′ in the first exemplary embodiment, provides that the warning or assistance function device 200 is then activated. Otherwise, if no driver fatigue is detected, The second exemplary embodiment provides that, from method step S7 ′′, a branch is made back to the start of method step S2 ′′ in order to record and evaluate the steering wheel angle again.
  • the steering angle can also be recorded and evaluated in parallel during activation of the warning and assistance function device 200.
  • the lower steering pause threshold value Gu and / or the change threshold value are automatically determined anew by the device 100 at the beginning of a journey of the vehicle during a lead time V (see FIG. 5) and thereafter, at least within a predetermined time Limits, for example individually adjustable by the driver. Furthermore, it is advantageous that both in the first and in the second exemplary embodiment, the conclusion that the driver is tired is only concluded after this lead time V has elapsed, because the two mentioned threshold values are only set sensibly after this.
  • the method according to the first and / or second exemplary embodiment is typically implemented in the form of a computer program for the device 100.
  • the computer program can be stored together with other computer programs on a computer-readable data carrier.
  • the data carrier can be a floppy disk, a compact disc, a so-called flash memory or the like.
  • the computer program stored on the data carrier can then be transferred to a customer and sold as a product.
  • the computer program can also be used without the aid of the data carrier are transmitted to the customer via an electronic communication network, in particular the Internet.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs. Bekannte Verfahren dieser Art sehen zunächst die Erfassung des zeitlichen Verlaufs des Lenkrad­winkels vor, um diesen dann im Hinblick auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer des Fahrzeugs auszuwerten. Die vor­liegenden Erfindung sieht eine alternative und verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Rückschließen auf das Vorliegen von Müdigkeit vor, in dem der zeitliche Verlauf des Lenkradwinkels im Hinblick auf Zeitintervalle ei­ner Lenkaktivität und Lenkpausen analysiert und ausgewertet wird. Der Rückschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit erfolgt insbesondere nach Maßgabe durch die Größe der Zeitdauern der Lenkpausen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Durchführen dieses Verfahrens .
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aus dem Stand der Technik zum Beispiel aus der japanischen Druckschrift JP 09091569 A bekannt. Genauer gesagt wird dort offenbart, dass die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung um- fasst zum Erfassen des zeitlichen Verlaufs des Lenkradwinkels während eines vorgegebenen Entscheidungszeitintervalls. Von dem ermittelten zeitlichen Verlauf des Lenkradwinkels wird dann die Standardabweichung berechnet und aufgrund dieser Standardabweichung ein Nachlassen der Aufmerksamkeit beziehungsweise Wachheit detektiert. Im Falle einer festgestellten Müdigkeit wird eine Alarmeinrichtung, welche insbesondere verschiedene akustische Signale abgeben kann, aktiviert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die objektive Aufgabe der Erfindung darin, ein alternatives und verbessertes Verfahren sowie eine alternative und verbesserte Vorrichtung und Computerprogramm zum Durchführen dieses Verfahrens bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des Verlaufs des Lenkradwinkels im Hinblick auf Zeitintervalle einer Lenkaktivität erfolgt und im Hinblick auf Lenkpausen, in denen keine Lenkaktivität erfolgt, und dass der Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer nach Maßgabe durch die Größe der Zeitdauern der Lenkpausen erfolgt .
Das beanspruchte Verfahren bietet den Vorteil, dass aufgrund der Unterscheidung zwischen Zeitintervallen der Lenkaktivität und Lenkpausen ein sehr präziser Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer möglich ist.
Die Auflösung, mit welcher der Lenkradwinkel erfasst wird, sollte einerseits nicht zu groß sein, damit Lenkradbewegun- geh, welche zum Beispiel zum Ausgleich von Lenkeingriffen aufgrund von Straßenunebenheiten oder Spurrillen erfolgen, nicht erfasst werden. Andererseits sollte die Auflösung auch nicht zu klein sein, weil dann die Gefahr besteht, dass die Zeitdauer einer Lenkpause keinen eindeutigen Ruckschluss mehr auf eine eventuelle Müdigkeit des Fahrers zulässt, weil auch größere Lenkradbewegungen dann nicht mehr als Lenkaktivität erfasst werden.
Gemäß einem ersten, besonders einfach zu realisierenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Ruckschluss auf das Vorliegen der Müdigkeit bei dem Fahrer des Fahrzeugs dann, wenn die Zeitdauer von zumindest einer erfassten Lenkpause größer als ein vorgegebener unterer Lenkpausen-Schwellenwert ist.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt der Ruckschluss auf das Vorliegen der Müdigkeit bei dem Fahrer dann, wenn zuvor bestimmte zeitliche Lenkpausen-Mittelwerte vorzugsweise während eines zweiten vorgegebenen Beobachtungs- zeitintervalls tendenziell ansteigen. Die Berechnung dieser Mittelwerte ist zwar gegenüber der Auswertung einer einzelnen Lenkpause komplizierter und aufwändiger durchzuführen; sie ermöglicht dafür jedoch eine wesentlich zuverlässigere Aussage über das Vorliegen von Müdigkeit; dies gilt insbesondere deswegen, weil die Entscheidung über das Vorliegen der Müdigkeit dann nicht lediglich auf ein einzelnes Ereignis, insbesondere einer Lenkpause, sondern auf eine Vielzahl von Ereignissen über einen längeren Zeitraum gestützt wird.
Vorzugsweise wird insbesondere der untere Lenkpausen-Schwellenwert zu Beginn jeder Fahrt des Fahrzeugs während einer Vorlaufzeit automatisch neu ermittelt und ist danach, zumindest in vorgegebenen Grenzen, beispielsweise durch den Fahrer des Fahrzeugs individuell einstellbar. Diese Adaption des unteren Lenkpausen-Schwellenwertes ermöglicht eine individuelle Einstellung der Empfindlichkeit der Entscheidung über das Vorliegen von Müdigkeit im Hinblick auf das spezifische Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers des Fahrzeugs.
Vorteilhafterweise wird eine Feststellung über das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer dazu verwendet, um beispielsweise eine Warnung an den Fahrer auszugeben oder mit Hilfe eines Assistenzsystems in das Lenk- oder Bremsverhalten des Fahrzeugs direkt einzugreifen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Die Vorteile dieser Lösungen entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen. Der Beschreibung sind insgesamt vier Figuren beigefügt.
Dabei zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren;
Fig. 3 die Auswertung des Verlaufs des Lenkradwinkels; und
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren.
Figur 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 100 u fasst eine Sensoreinrichtung 110 zum Erfassen des zeitlichen Verlaufs des Lenkradwinkels an dem Lenkrad des Fahrzeugs (hier nicht gezeigt) . Der Sensoreinrichtung 110 nachgeschaltet ist eine Auswerteeinrichtung 120. Sie empfängt den von der Sensoreinrichtung 110 erfassten Lenkradwinkel und wertet diesen aus, um daraus auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer des Fahrzeugs rückzuschließen. In den Fällen, in denen auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer entschieden wurde, wird typischerweise eine Warn- oder Assistenzfunktionsvorrichtung 200 aktiviert. Im Rahmen ihrer Warnfunktion gibt die Einrichtung 200 akustische, optische oder haptische Warnhinweise aus; im Rahmen ihrer Assistenzfunktion greift sie direkt in die Lenkbewegung oder das Bremsverhalten des Fahrzeugs ein.
In Figur 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Nach einem Startschritt SI ' sieht dieses erste Ausführungsbeispiel vor, dass zunächst der zeitliche Verlauf des Lenkradwinkels an dem Lenkrad des Fahrzeugs mit Hilfe der Sensoreinrichtung 110 erfasst wird. Die Erfassung erfolgt dabei vorzugsweise mit einer Auflösung im Bereich von ca. 0,5° bis ca. 2° Lenkradwinkel . Sowohl eine Unterschreitung wie auch eine Überschreitung dieses Auflösungsbereichs hat jeweils Nachteile, wie sie oben im allgemeinen Teil der Beschreibung beschrieben wurden.
Vor einer Weiterverarbeitung werden die erfassten Lenkradwinkel zunächst noch innerhalb des Verfahrensschrittes S2 ' weiterverarbeitet, um Zeitintervalle mit einer Lenkaktivität von Lenkpausen unterscheiden zu können. Zu diesem Zweck wird der erfasste Verlauf dieses Lenkradwinkels zunächst einmal differenziert, wobei diese Differenzierung dann die Änderung des zeitlichen Verlaufs des Lenkradwinkels repräsentiert. Die Zeitintervalle mit Lenkaktivität sind dann jene, während derer die zeitliche Änderung des Verlaufs des Lenkradwinkels einen vorgegebenen Änderungsschwellenwert überschreitet, während die Lenkpausen durch jene Zeitintervalle repräsentiert werden, während derer die zeitliche Änderung des Lenkradwinkels unterhalb des besagten Änderungsschwellenwertes liegt.
Insgesamt ergibt sich dann eine zeitliche Abfolge von abwechselnd auftretenden Zeitintervallen mit Lenkaktivität LAi und Lenkpausen LPi mit i = 1, 2, 3, wie in Figur 3 dargestellt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird dann in Verfahrensschritt S3 ' die Zeitdauer von zumindest einer Lenkpause LPi daraufhin ausgewertet, ob sie größer als ein vorgegebener unterer Lenkpausenschwellenwert Gu ist. Bei diesem Schwellenwert handelt es sich um eine vorgegebene Zeitdauer, die jeweils zu Beginn einer jeden Lenkpause zu laufen beginnt. Bei dem in Figur 3 gezeigten Beispiel beträgt dieser untere Lenkpausen-Schwellenwert Gu 125 ms. Die erste Lenkpause LPI dauert lediglich 100 ms und ist deshalb kürzer als der besagte Schwellenwert. Demgegenüber dauert die zweite Lenkpause LP2 in Figur 2 200 ms und die dritte Lenkpause LP3 175 ms. Die Zeitdauern dieser beiden letztgenannten Lenkpausen liegen dementsprechend beide oberhalb des unteren Lenkpausen-Schwellenwertes von 125 ms.
Eine Auswertung von alleine der ersten Lenkpause LPI in dem nachfolgenden Verfahrensschritt S4 ' würde zu der Entscheidung führen, dass der Fahrer aktuell nicht müde ist, weil die Zeitdauer dieser Lenkpause mit 100 ms kleiner ist als der vorgegebene untere Lenkpausen-Schwellenwert von 125 ms. Umgekehrt würde eine separate Auswertung von jeder der zweiten oder der dritten Lenkpause LP2 , LP3 zu der Entscheidung führen, dass der Fahrer müde ist, weil sie länger dauern als der Schwellenwert Gu zulässt.
Für den Fall einer festgestellten Müdigkeit verzweigt das Verfahren dann nach Verfahrensschritt S5 ' , um die besagte Warn- oder Assistenzfunktionsvorrichtung 200 zu aktivieren. Danach wäre das Verfahren gemäß Verfahrensschritt S6 ' beendet .
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren. Dabei entsprechen die Verfahrens- schritte SI ' ' und S2 ' ' den oben für das erste Ausführungsbeispiel erläuterten Verfahrensschritten SI1 und S2 ' . Am Ende des Verfahrensschrittes S2 ' ' sind dann die Zeitintervalle mit Lenkaktivität in abwechselnder Reihenfolge mit Lenkpausen bekannt, wie in Figur 3 dargestellt.
Das zweite Verfahren sieht nachfolgend gemäß Verfahrens- schritt S3'' vor, dass vorzugsweise eine Vielzahl von möglichst gleich langen Zeitfenstern T definiert wird, um während dieser einzelnen Zei fenster jeweils diejenigen Lenkpausen zu selektieren, deren Zeitdauern größer als der vorgege- bene Lenkpausenschwellenwert sind. Diese Zeitintervalle LP2 , LP3 werden nachfolgend als sogenannte relevante Lenkpausen bezeichnet. Diese relevanten Lenkpausen werden in Verfahrensschritt S4 ' ' selektiert und in dem nachfolgenden Verfahrens- schritt S5 ' ' zur Bildung eines zeitlichen Lenkpausen-Mittelwertes M pro Zeitfenster ausschließlich herangezogen. Für die Bildung dieses Mittelwertes werden zunächst die Zeitdauern von nur den relevanten Lenkpausen pro Fenster aufsummiert und anschließend durch die Anzahl der relevanten Lenkpausen während desselben Fensters T jeweils dividiert.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Beispiel wären lediglich die Lenkpausen LP2 und LP3 für die Berechnung des Mittelwertes relevant, weil nur ihre Zeitdauern größer als der Schwellenwert sind. Der Mittelwert M berechnet sich dann wie folgt:
200ms + 175ms M = = 187,5ms
Alternativ zu den oben als relevant definierten Lenkpausen können auch solche Lenkpausen als relevant definiert und für die Mittelwertbildung herangezogen werden, deren Zeitdauern nicht nur größer sind als der vorgegebene untere Lenkpausen- Schwellenwert Gu, sondern deren Zeitdauern gleichzeitig auch kleiner sind als ein vorgegebener oberer Lenkpausenschwellenwert Go, wobei der obere Schwellenwert Go größer als der untere Schwellenwert Gu ist. Zusätzlich sollten diese alternativ als relevant erachteten Lenkpausen auch während eines ersten vorgegebenen Beobachtungszeitintervalls lediglich mit einer Häufigkeit auftreten, welche unterhalb eines vorgegebenen Häufigkeits-Schwellenwertes liegt. Diejenigen Lenkpausen, die auch die beiden zuletzt genannten zusätzlichen Kriterien erfüllen, zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Zeitdauern im Vergleich zu den übrigen in zeitlicher Nachbarschaft auftretenden Lenkpausen nicht weit überdurchschnittlich lang sind, selbst wenn sie durch eine Müdigkeit des Fahrers bedingt sind. Durch den Ausschluss derartiger weit überdurchschnittlich lang andauernder Lenkpausen aus der Mittelwertberechnung wird gewährleistet, dass die Berechnung nicht verfälscht und damit die Entscheidung über das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer zuverlässiger getroffen werden kann. Ein Beispiel für ein solches weit überdurchschnittlich lang andauerndes Zeitintervall, wie es zum Beispiel aus einer Unaufmerksamkeit des Fahrers resultieren kann, ist in Figur 5 dargestellt. In Figur 5 sind die Dauern einer Vielzahl von erfassten und ausgewerteten Lenkpausen, jeweils symbolisiert durch einen vertikalen Strich, aufgezeigt.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt S5 ' ' sieht das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dann vor, die für die Vielzahl von Zeitintervallen jeweils ermittelten Lenkpausen-Mittelwerte M zeitsequentiell, vorzugsweise über die gesamte Fahrzeit aufzutragen. Es ergibt sich dann beispielsweise das in Figur 6 gezeigte Diagramm, bei dem ca. 90 Lenkpausen-Mittelwerte in vertikaler Richtung aufgetragen sind. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht dann vor, dass in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S6 ' ' der Trend der zeitlichen Veränderung der Mittelwerte M vorzugsweise während eines vorgegebenen zweiten Beobachtungszeitintervalls B2 ermittelt wird. In dem nachfolgenden Verfahrensschritt S7 ' ' wird dann entschieden, dass der Fahrer offensichtlich müde ist, wenn ein ansteigender Trend festgestellt wird, wie er in Figur 6 durch den eingezeichneten Pfeil symbolisiert ist. Für den Fall einer festgestellten Müdigkeit verzweigt das Verfahren dann nach Verfahrensschritt S8 ' ' , welcher analog zu Verf hrensschritt S5 ' in dem ersten Ausführungsbeispiel vorsieht, dass dann die Warn- beziehungsweise Assistenzfunktionsvorrichtung 200 aktiviert wird. Andernfalls, wenn keine Müdigkeit des Fahrers detektiert wird, sieht das zweite Ausführungsbeispiel vor, dass von Verfahrensschritt S7 ' ' aus wieder zurück auf den Beginn des Verfah- rensschrittes S2 ' ' verzweigt wird, um erneut den Lenkradwinkel zu erfassen und auszuwerten.
In beiden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Lenkwinkel auch zeitlich parallel während einer Aktivierung der Warn- und Assistenzfunktionsvorrichtung 200 erfasst und ausgewertet werden.
In beiden Ausführungsbeispielen ist es vorteilhaft, wenn der untere Lenkpausen-Schwellenwert Gu und/oder der Änderungs- schwellenwert zu Beginn einer Fahrt des Fahrzeugs während einer Vorlaufzeit V (siehe Figur 5) von der Vorrichtung 100 automatisch neu ermittelt werden und danach, zumindest innerhalb vorgegebener Grenzen, beispielsweise durch den Fahrer individuell einstellbar sind. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass sowohl bei dem ersten wie auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das Rückschließen auf das Vorhandensein von Müdigkeit bei dem Fahrer erst nach Ablauf dieser Vorlaufzeit V erfolgt, weil erst danach die beiden erwähnten Schwellenwerte sinnvoll eingestellt sind.
Das Verfahren gemäß dem ersten und/oder zweiten Ausführungs- beispiel wird typischerweise in Form eines Computerprogramms für die Vorrichtung 100 realisiert. Das Computerprogramm kann erforderlichenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen auf einem Computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Bei dem Datenträger kann es sich um eine Diskette, eine Com- pact Disc, einen sogenannten Flash-Memory oder dergleichen handeln. Das auf dem Datenträger abgespeicherte Computerprogramm kann dann als Produkt an einen Kunden übertragen und verkauft werden. Alternativ zu einer Übertragung per Datenträger kann das Computerprogramm auch ohne die Zuhilfenahme des Datenträgers über ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk, insbesondere das Internet, an den Kunden übertragen werden .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs; umfassend die Schritte:
Erfassen des Verlaufs des Lenkradwinkels an dem Lenkrad des Fahrzeugs über der Zeit (SI', SI''); Auswerten des Verlaufs des Lenkradwinkels; und Rückschließen auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer auf Basis des Ergebnisses der Auswertung (S4 ' , S7 ' ' ) ; dadurch gekennzeichnet , dass die Auswertung des Verlaufs des Lenkradwinkels erfolgt im Hinblick auf Zeitintervalle einer Lenkaktivität und im Hinblick auf Lenkpausen, in denen keine Lenkaktivität erfolgt; und der Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer nach Maßgabe durch die Größe der Zeitdauern der Lenkpausen erfolgt .
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitintervall mit Lenkaktivität dann detektiert wird, wenn die Änderung des Lenkwinkels über der Zeit einen vorgegebenen Änderungsschwellenwert überschreitet und eine Lenkpause dann detektiert wird, wenn die Änderung des Lenkradwinkels über der Zeit den vorgegebenen ÄnderungsSchwellenwert unterschreitet (S2 ' , S2 ' ' ) .
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung des Lenkradwinkels mit einer geeigneten Auflösung erfolgt, welche vorzugsweise zwischen 0,
5° und 2° Lenkradwinkel liegt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer dann erfolgt, wenn die Zeitdauer von zumindest einer Lenkpause größer als ein vorgegebener unterer Lenkpausen-Schwellenwert ist (S4 ' ) .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung weiterhin folgende Schritte umfasst : Vorgeben mindestens eines Zeitfensters (T) ; Aufsummieren der Zeitdauern derjenigen Lenkpausen innerhalb des Zeitfensters, die größer als der vorgegebene untere Lenkpausen-Schwellenwert (Gu) und deshalb relevant sind (S4 ' ') ;
Ermitteln der Anzahl der relevanten Lenkpausen innerhalb des Zeitfensters; und
Bilden eines zeitlichen Lenkpausen-Mittelwertes pro Zeitfenster in Form des Quotienten aus den aufsummierten Zeitdauern der relevanten Lenkpausen dividiert durch die Anzahl der relevanten Lenkpausen (S51 ') .
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Bildung des zeitlichen Lenkpausen- Mittelwertes nur solche relevanten Lenkpausen herangezogen werden, welche die beiden folgenden Bedingungen zusätzlich erfüllen: - ihre Zeitdauern sind kleiner als ein vorgegebener oberer Lenkpausen-Schwellenwert (Go) , welcher größer als der untere Lenkpausen-Schwellenwert (Gu) ist; und - sie treten während eines ersten vorgegebenen Beobachtungszeitintervalls mit einer Häufigkeit auf, welche unterhalb eines vorgegebenen Häufigkeits-Schwellenwertes liegt .
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer dann erfolgt, wenn die zeitlichen Lenkpausen- Mittelwerte für eine Vielzahl von Zeitfenstern, vorzugsweise während eines zweiten vorgegebenen Beobachtungs- zeitintervalls (B2) , tendenziell ansteigen (S7'1).
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Lenkpausen-Schwellenwert (Gu) und /oder der Änderungsschwellenwert zu Beginn einer Fahrt des Fahrzeugs während einer Vorlaufzeit (V) automatisch neu ermittelt werden und danach, zumindest in vorgegebenen Grenzen, beispielsweise durch den Fahrer, individuell einstellbar sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere das Rückschließen auf das Vorhandensein von Müdigkeit bei dem Fahrer erst nach Ablauf der Vorlaufzeit erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktion auf das Feststellen von Müdigkeit eine Warnung an den Fahrer ausgeben wird und/ oder in das Lenk- oder Bremsverhalten des Fahrzeugs eingegriffen wird (S81 ') .
11. Computerprogramm für eine Vorrichtung zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm ausgebildet ist zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Vorrichtung (100) zum Detektieren von Müdigkeit bei dem Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend: eine Sensoreinrichtung (110) zum Erfassen des Verlaufs des Lenkradwinkels an dem Lenkrad des Fahrzeugs über der Zeit; eine Auswerteeinrichtung (120) zum Auswerten des Verlaufs des Lenkradwinkels und zum Rückschließen auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer auf Basis des Ergebnisses der Auswertung; dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (120) ausgebildet ist, die Auswertung des Verlaufs des Lenkradwinkels im Hinblick auf Zeitintervalle einer Lenkaktivität und im Hinblick auf Lenkpausen, in denen keine Lenkaktivität erfolgt, durchzuführen und den Ruckschluss auf das Vorliegen von Müdigkeit bei dem Fahrer nach Maßgabe durch die Größe der Zeitdauern der Lenkpausen durchzuführen.
13. Vorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (120) weiterhin ausgebildet ist zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
PCT/EP2005/006130 2004-06-19 2005-06-08 Verfahren und vorrichtung zum detektieren von müdigkeit bei dem fahrer eines fahrzeugs WO2005124713A1 (de)

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