WO2006108372A1 - Fahrerassistenzsystem zur müdigkeitserkennung und/oder aufmerksamkeitsbeurteilung eines fahrzeugführers - Google Patents

Fahrerassistenzsystem zur müdigkeitserkennung und/oder aufmerksamkeitsbeurteilung eines fahrzeugführers Download PDF

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WO2006108372A1
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Günter Fendt
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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    • 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

  • Driver assistance system for detecting tiredness and / or attentiveness of a driver
  • the invention relates to a driver assistance system for drowsiness detection and evaluation of an attention Fahi Weg suitss, ' ⁇ in particular for detection of the impending onset or sleep seconds, according to the preamble of claim 1.
  • a device and a method for monitoring the eyes of a person is known, so that on the basis of the images of the pupils, the eyelids, the eyelid, the rolling movements of the eyeballs and the movements of the pupil, analyzed images / determined information can be drawn a conclusion on the SchTäfrtechniks- z ⁇ stand the driver.
  • a method and a device for determining the driving ability of a vehicle conveyor is known, in which a fatigue or a lack of attention is determined by the evaluation of eye reactions to stimulated stimuli.
  • a suitable device such as a camera, tests in the area of a controlled person's individual, instantaneous reaction after stimulation by light stimuli.
  • the device according to the invention for implementing the proposed method comprises a carrying device (glasses) with an eye-related positioning device on or on which the sensors for monitoring the eye reactions and / or the physiological changes are placed without limiting the field of vision of the wearer.
  • the carrying device may be a helmet with or without a visor, a cap, a headband, a pair of glasses or a spectacle-like frame on or on which the positioning device with the signal transmitters and the receiver are fastened.
  • a device suitable for timely warning of the driver before falling asleep is known, in which according to the invention the vigilance condition of a vehicle driver is continuously monitored.
  • the area of at least one eye is recorded by means of an image sensor system and analyzed by a downstream image evaluation system.
  • From DE 102 23 210 Al a method and a device for alarming a driver when a so-called microseate sleep is known in this invention by means of a detector, suitable for monitoring the duration of the eyelid closure of the driver, the duration of the eyelid closure is monitored and at If a predetermined duration of eyelid closure is exceeded, a warning signal is triggered.
  • the object of the present invention is therefore to present a driver assistance system for fatigue detection or attention assessment of the driver, by means of this a realistic safety assessment is made possible, this is taken into account the actual current prevailing driving performance of the driver and is robust, which is robust against interference and also then still functional, if the driver occupies any position in the driver's seat, or without the driver in this case inevitably has to turn his field of vision to an optical system.
  • a device having the features of claim 1.
  • Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims, wherein combinations and developments of individual features are conceivable with each other.
  • An essential idea of the invention is that the criterion for assessing tiredness and / or attentiveness and the subsequent activation of the warning device is adherence to a required distance from a reference curve and / or to a reference marker as a criterion for assessment, whereby the limit of intervention for the Activation of a warning device is varied as a function of the vehicle's own speed and the available lane width and / or is dependent on it.
  • the driver assistance system for fatigue detection and / or attention assessment of the driver, via a roadway monitoring system, preferably in the form of an optical acting in the direction of travel detection system whose data are fed to an evaluation.
  • This monitoring system can also be an assistance system already present or usable for other purposes in the vehicle, such as for example for assisting the guidance of a road-bound vehicle, or for the transverse guidance support according to DE 102 18 010 A1, or for monitoring Influencing the movement of a vehicle on a path according to DE 199 16 267 Al, are known.
  • the evaluation unit is supplied with information from a speed detection system and / or vehicle speed information already present in the vehicle by means of an interface.
  • a current distance value is undershot , Evaluated this as a criterion of intervention, and depending on the activatable warning device and / or the activation available for warning device activated to warn the vehicle operator accordingly or to prevent this from falling asleep or at the onward journey or restrict.
  • the available lane width is in this case determined by the roadway monitoring system, wherein the Fabxbahnüberwachungssystem, for example, a wide-angle lens (fish eye) or two lenses may have to capture the required environmental information, or the entire roadway monitoring system can be composed of several individual roadway monitoring systems.
  • the Fabxbahnüberwachungssystem for example, a wide-angle lens (fish eye) or two lenses may have to capture the required environmental information, or the entire roadway monitoring system can be composed of several individual roadway monitoring systems.
  • the headway distance to a reference mark or a reference course as used for a reference edge and / or "lane mark” / analyzed, for example, wherein. Es ⁇ at the reference edge and / or “pavement marker ", for example, a lane boundary marking ' and / or a Popemark istshnienverlauf and / or a roadway limiting guard (guardrail) and / or incorporated in the lane, " preferably ⁇ inductively or magnetically acting, vehicle position detecting device or lane marking points / contactless to be detected lane marking devices.
  • the actual vehicle speed and the available lane width are included in the evaluation,.
  • parking operations which run at a low speed or reverse, are made possible without triggering a corresponding warning signal, since during parking operations as close as possible approach to the designated parking space area is sought.
  • the available lane width is taken into account, since depending on the dependence of the available lane width is ever an optimum of a sensible lateral distance to the lane boundary results, which is correspondingly larger with increasing available lane width.
  • the distance function to be observed from the parameters "speed” and "available roadway width” variable, with respect to the intervention limit of a distance to be withstood roadway edge, in this case is substantially linear or runs according to a predetermined function whose principle relationship from Figure 4 is more apparent or will be explained in more detail.
  • the warning device which the driver assistance system has or which is available to the driver assistance system for activation, is an acoustic and / or optical and / or haptic warning device, wherein the haptic warning device can be used Warning device preferably acts on the steering wheel, and it is the optical warning device is preferably the Kfz-Warnblickvorrichrung so that other road users can be made aware of the danger.
  • the driver assistance system restricts the vehicle after it has detected a driving inoperability and / or after the activation of the warning device in order to prevent or limit the driver on the onward journey, thus reducing the Danger potential is made / caused, which is the prevention of driving on, for example, a speed limit and / or a range limit, which may be superimposed with a time limit, so that the driver, for example, his vehicle, with a reduced risk potential, still correctly on a Parking can leave.
  • driving inactivity occurs when the driver, due to tiredness or severe fatigue, or alcohol and drug interference, can no longer properly hold the vehicle in the lane or lane course intended for the vehicle, and in a repetitive, stronger and / or or longer can not follow the turgisumblelichen road course correctly by its vornchden direction of travel, so that the set direction and the actual road course from each other more or less strongly and / or long differ from each other, and consequently the distance to the edge of the road is exceeded one or more times.
  • a defect in the vehicle may be responsible for the fact that a driving inefficiency prevails, for example, by a fault in the steering control / steering control is responsible for a game too large, so that the by the driver, by means of the man-machine interface / steering wheel vorfound Direction of travel, from the steering mechanism for aligning one or more steerable wheels / wheels, for the purpose the setting of the desired direction of travel can not be performed correctly, and as a result, taking into account the current attention of the driver, a correct Lane Keep ⁇ ng is not possible or repeatedly to differences or more or less strong and / or lasting deviations between the set direction and the actual road course comes.
  • Figure 1 An illustration of a PXWs with road monitoring system.
  • Figure 2 A schematic representation of a vehicle in traffic, to
  • Figure 3 A representation of the driver assistance system with its exemplary
  • Figure 4 A representation of the basic functional relationship, with regard to the dependence of the variable intervention limits (for warning message generation) of the vehicle's own speed and the available roadway width.
  • 1 shows a representation of a passenger car (4) with Fahrbahnüberwachungs- system (2.1, 2.2), which consists of two different detection devices (2.1, 2.2), and the corresponding detection areas (4.2, 4.1).
  • the first optical roadway monitoring system (2.1) of the two different detection devices (2.1, 2.2) detects the long range / far range (4.2) in front of the vehicle, whereas the second roadway monitoring system (2.1, 2.2) is realized as an optical or inductive / magnetic system , the immediate vicinity (4.1) in front of the vehicle (as "precision measurement") detected, if this is necessary in order to provide the obtained environmental information of the evaluation unit (3) of the assistance system (1) can.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a vehicle in traffic, to explain the reference variables.
  • the vehicle (4) is located in the direction of travel to the roadway course (6), which is bounded at the edge by a reference mark (6.4) or a reference course (6.4). For this reference mark (6.4) or this reference profile (6.4), the vehicle (4) at a distance (6.1).
  • the available roadway width (6.2) is in this case specified by the reference mark (6.4) or the reference course (6.4) and the roadway centerline course lines (6.3).
  • FIG. 3 shows an illustration of the driver assistance system (1) with its exemplary roadway monitoring systems (2.1, 2.2), information input variables / interface (8.1) and possible warning devices (5.x).
  • the evaluation unit (3) of the driver assistance system (1) which preferably contains a ⁇ P, is connected to the individual roadway monitoring systems (2.1, 2.2), or contains the corresponding information signals of the roadway monitoring systems (2.1, 2.2).
  • the upper roadway monitoring system (2.1) is an optical recognition system, which is particularly suitable for detecting the roadway course.
  • the lower roadway monitoring system (2.2) is an inductive or magnetic field-responsive detection system, which is used for Detection of the road course is suitable by this, for example, for detecting markers / devices (eg, magnets / magnetic fields) which mark the road course, is formed.
  • an optical roadway monitoring system (2.1) can be used, which preferably monitors the proximity area in front of and / or at the side of the vehicle, if this information is provided in an inadequate manner by the first / upper roadway monitoring system.
  • the driver assistance system (1) has various warning devices (5) or is connected to them for activation of the corresponding warning devices (5), these being an acoustic warning device (5.1), and / or an optical warning device (5.2), and / or to a haptic warning device (5.3), which is preferably in the steering wheel (7) acts.
  • various warning devices (5) or is connected to them for activation of the corresponding warning devices (5), these being an acoustic warning device (5.1), and / or an optical warning device (5.2), and / or to a haptic warning device (5.3), which is preferably in the steering wheel (7) acts.
  • the evaluation unit (3) is connected to a speed detection system (8), or receives the corresponding speed information of the vehicle via an interface (8.1).
  • the evaluation unit (3) evaluates the actual distance (6.1) to the reference mark (6.4) / reference curve (6.4), and compares the actual distance (6.1) with the distance to be maintained (intervention limit (9)), which is determined by the function parameter "vehicle speed "and” available Fahrbähnbreite "is determined, and activated, if there is a shortfall (actual distance ⁇ desired distance) of the variable intervention limits (9), one or more of the available warning devices (5.x).
  • FIG. 4 shows a representation of the basic functional relationship with regard to the dependence of the variable intervention limits (for warning message generation) on the vehicle's own speed and the available roadway width.
  • the distance to be maintained (y-axis) of the vehicle (4) changes to the reference mark (6.4) / reference curve (6.4), as a function of the Fahlzeug für (x-axis) and the determined available Fahrb similar Museum B (6.2).
  • the evaluation shows that the determined actual distance (6.1) to the reference mark (6.4) / reference curve (6.4) is greater than the determined from the function variable target distance, which corresponds to the intervention limit (9) takes place no warning signal, since the vehicle (4) is in the orderly range (9.2), or does not fall below the distance to be maintained. If, on the other hand, the evaluation reveals that the actual distance (6.1) to the reference mark (6.4) / reference curve (6.4) is smaller than the variable reference distance determined from the function, which in turn corresponds to the limit of intervention (9) a warning, since the vehicle (4) is within the engagement area (9.1), or falls below the distance to be maintained.
  • the lower discontinuity of the variable engagement limit / n (9), in the lower speed range is, as already explained above, provided for, for example, a parking operation without warning signal generation is possible.
  • the upper discontinuity of the variable engagement limit (s) (9), in the upper speed range is for example intended to set a constant distance to be maintained at a certain speed, as it is driven on highways, since a further increase in the distance to be maintained in this Trap would not be useful.
  • Haptic warning device (on / in the steering wheel)

Abstract

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrerassistenzsystem zur Müdigkeitserkennung bzw. Aufmerksaπikeitsbeurteilung des Fahrzeugführers vorzustellen, mittels diesem eine realitätsnahe sichere Beurteilung ermöglicht wird, bei dieser die tatsächliche aktuelle vorherrschende Fahrleistung des Fahrzeugführers berücksichtigt wird / einfließt, welches robust gegen Störeinflüsse ist und auch dann noch funktionsfähig ist, wenn der Fahrzeugführer eine beliebige Position im Fahrersitz einnimmt, bzw. ohne das hierbei der Fahrzeugführer zwangsläufig sein Gesichtsfeld einem optischen System zuwenden muss. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass als Beurteilungskriterium zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung und der bei Bedarf darauffolgenden Aktivierung der Wamvorrichtung, die Einhaltung eines erforderlichen Abstandes zu einem Bezugsverlauf und/oder zu einer Bezugsmarkierung als Beurteilungskriterium herangezogen wird, wobei hierbei die Eingriffsgrenze zur Aktivierung einer Wamvorrichtung, als Funktion von der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und der zur Verfügung stehenden Fahrspurbreite variiert wird und/oder davon abhängig ist.

Description

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

Claims

Patentansprüche
1. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeur- teilung des Fahrzeugführers, insbesondere zur Erkennung des drohenden bzw. einsetzenden Sekundenschlafes, bestehend neben einer Auswerteeinheit (3) aus mindestens a) einem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2), insbesondere geeignet zur Erkennung des Fahrbahnverlaufs (6), vorzugsweise in Form eines optischen in Fahrtrichtung wirkenden Erkennungssystems (2.1), b) einem Geschwindigkeitserfassungssystem (8) und/oder einer Schnittstelle (8.1) zum Empfangen von bereits im Fahrzeug (4) vorhandenen und zur Verfügung stehenden Fahrzeuggeschwindigkeitsinformatiόnen, c) einer aktivierbaren Warnvorrichtung (5) und/oder einer zur Aktivierung zur Verfügung stehenden Warnvorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass d) bei der Auswertung des erforderlichen Abstandes zum Bezugs verlauf (6.4) und/oder zur Bezugsmarkierung (6.4), e) die Eingriffsgrenze (9) zur Aktivierung der Warnvorrichtung (5), f) als Funktion von i. der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder ii. der zur Verfügung stehenden Fahrspurbreite (6.2) variiert wird und/oder davon abhängig ist.
2. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verfügung stehende Fahrspurbreite (6.2) von dem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2) ermittelt wird.
3. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeύr- teilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrbahnüberwachungssystem (2.1, 2.2) auch um ein bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorhandenes oder dafür verwendbares Assistenzsystem handeln kann.
4. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Assistenzsysteme handelt, die zur Unterstützung der Spurführung eines straßengebundenen Fahrzeuges, oder zur Querführungsunterstützung, oder zum Überwachen bzw. zum Beeinflussen der Bewegung eines Fahrzeugs auf einem Weg handelt.
5. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bezugsmarkierung (6.4) und/oder dem Bezugs verlauf (6.4) um eine Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung" handelt.
6. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bezugskante und/oder „Fahrbahnmarkierung", beispielsweise um eine Fahrbahnbegrenzungsmarkierung und/oder um einen Straßenrnarkierungs- linienverlauf und/oder eine fahrbahnbegrenzende Schutzeinrichtung (Leitplanke) und/oder einer in die Fahrspur eingearbeitete, vorzugsweise induktiv wirkende, (Fahrzeug-) Positionserfassungsvorrichtung handelt.
7. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der variablen' Ei-ngriffsgrenze (9) mindestens die Eingangsparameter „Fahrzeuggeschwindigkeit / Eigenfahrzeuggeschwindigkeit" und „zur Verfügung stehende Fahrbahnbreite" (6.2) berücksichtigt-
8. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der variablen Eingriffsgrenze (9) im wesentlichen linear bzw. nach einer vorgegebenen Funktion verläuft.
9. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit der Abstandswert der Eingriffsgrenze zur Aktivierung der Warnvorrichtung sich vergrößert / vergrößert wird.
10. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender zur Verfügung stehender Fahrbahnbreite der Abstandswert der Eingriffsgrenze zur Aktivierung der Warnvorrichtung sich vergrößert / vergrößert wird.
11. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Warnvorrichtung (5) um eine akustische (5.1) und/oder optische (5.2) und/oder haptische (5.3) Warn Vorrichtung (5) handelt.
12. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einen der Ansprüche - 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Warnvorrichtung (5, 5.1, 5.2, 5.3) um eine fahrer- assistenzsystemeigene Warnvorrichtung, oder um eine dem Fahrerassistenzsystem (1) zur Aktivierung zur Verfügung stehenden Warnvorrichtung (5), handelt.
13. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einen der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennung einer Fahruntüchtigkeit und/oder nach der Aktivierung der Warnvorrichrαng das Fahrzeug (4) in dessen Fortbewegung eingeschränkt wird, um dem Fahrzeugführer an der Weiterfahrt zu hindern bzw. einzuschränken.
14. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeur- teilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Hinderung der Weiterfahrt beispielsweise um eine Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Reichweitenbegrenzung handelt.
15. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeur- teilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Reichweitenbegrenzung mit einer zeitlichen Begrenzung überlagert sein kann.
16. Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aufmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der optischen Warnvorrichtung (5) um die Kfz-Warnblickvorrichtung handelt, damit andere Verkehrsteilnehmer auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.
17. Fahrzeug (4), insbesondere Personen- oder Lastkraftwagen, gekennzeichnet durch ein Fahrerassistenzsystem (1) zur Müdigkeitserkennung und/oder Aurmerksamkeitsbeurteilung des Fahrzeugführers nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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