WO2006131254A1

WO2006131254A1 - Verfahren und vorrichtung zur müdigkeitserkennung

Info

Publication number: WO2006131254A1
Application number: PCT/EP2006/005212
Authority: WO
Inventors: Lars Galley; Elisabeth Hendrika Hentschel; Klaus-Peter Kuhn; Wolfgang Stolzmann
Original assignee: Daimlerchrysler Ag
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2006-12-14
Also published as: DE102005026456A1; US7978086B2; DE102005026456B4; JP2008546109A; US20090021356A1; JP5081815B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen wann der Fahrer eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, müde wird. Die Müdigkeit wird in Abhängigkeit von einer detektierten Lenkruhephase und einer sich daran anschließenden Lenkaktion bestimmt. Dabei wird die Lenkruhephase mit der Lenkaktion verknüpft und die Verknüpfung zu verschiedenen Zeitpunkten abgespeichert. Erfindungsgemäß wird die Verknüpfung mit einem zugeordneten Gewichtungsfaktor abgespeichert, wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit einer Klassifikation (200, 210, 220) einer Lenksituation bestimmt wird.

Description

DaimlerChrysler AG

Verfahren und Vorrichtung zur Müdigkeitserkennung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen wann der Fahrer eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, während des Betriebs des Fahrzeuges müde wird.

Aus der JP 07 093 678 A ist ein Verfahren zur

Müdigkeitserkennung des Fahrers eines Fahrzeuges bekannt, bei dem nach Lenkereignissen gesucht wird, bei denen auf eine Lenkruhephase eine Lenkaktion folgt.

Aus der US 4,594,583 ist ein Verfahren zur

Müdigkeitserkennung und zur Fahrerwarnung bekannt, bei dem eine Lenkruhephase und eine darauf folgende Lenkaktion erkannt wird und daraufhin der Fahrer gewarnt wird. Durch die Beobachtung eines weiteren Fahrzeugbetriebsparameters kann diese Warnung unterdrückt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein sicheres Erkennen von Müdigkeit eines Fahrers eines Fahrzeuges gewährleistet . Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren erkennt Müdigkeit des Fahrers des Fahrzeuges daran, dass eine Lenkruhephase erkannt wird und eine sich daran anschließende Lenkaktion. Die Ausprägung der Lenkruhephase wird mit der Lenkaktion verknüpft. Hierfür wird die Bewegung eines Lenkrades des Fahrzeuges in Form des Lenkradwinkels x erfasst. Ein Sensor zur Erfassung des Lenkradwinkels liegt in modernen Fahrzeugen meist ohnehin vor. Eine Lenkruhephase wird dadurch erfasst, dass der Lenkradwinkel während eines vorbestimmten Zeitintervalls innerhalb eines Lenkradwinkelintervalls ΔX bleibt. Die anschließende Lenkaktion und die Größe der Ausprägung der Lenkaktion wird in Form des dann auftretenden maximalen Gradienten des Lenkradwinkels, also beispielsweise der Lenkradwinkelgeschwindigkeit erfasst. Vorteilhafterweise wird Müdigkeit des Fahrers nur erkannt, wenn der Lenkradwinkel während einer bestimmten Zeitdauer innerhalb des vorbestimmten Lenkradwinkelintervalls bleibt und die Zeitdauer einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet und zugleich eine danach erfasste Lenkradaktion in ihrer Ausprägung einen vorbestimmten Wert des maximalen Lenkradwinkelgradienten überschreitet .

Zu Zeitpunkten Ti wird die Ausprägung der Lenkruhephase mit der Ausprägung der Lenkaktion verknüpft, gespeichert und mit einem Gewichtungsfaktor versehen, der ebenfalls gespeichert wird. Diese Verknüpfung und Speicherung zusammen mit Gewichtungsfaktoren wird wiederholt durchgeführt, so dass die Verknüpfung und Speicherung und Gewichtung zu den verschiedenen Zeitpunkten Ti während eines Zeitintervalls erfolgt. Jeweils am Ende eines weiteren Zeitintervalls wird ein mathematischer Mittelwert über die gespeicherten Werte zu den Zeitpunkten Ti gebildet. Vorzugsweise wird hierbei ein arithmetischer Mittelwert gebildet.

Besonders vorteilhaft ist das Einbeziehen von so genannten sekundären Faktoren, die in den Gewichtungsfaktor mit einfließen. Hierfür wird eine Lenksituation bestimmt. Zur Ermittlung einer Lenksituation zu den Zeitpunkten Ti, wird anhand von Daten mehrerer Sensoren im Fahrzeug und/oder anhand von Daten über Bedieneingriffe im Fahrzeug eine Klassifikation der Lenksituationen durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die verwendeten Daten der mehreren Sensoren im Fahrzeug und/oder die Daten über Bedieneingriffe im Fahrzeug in modernen Fahrzeugen meist ohnehin auf dem Datenbus zugreifbar vorliegen. Die Klassifikation der Lenksituationen erlaubt es, die Lenksituationen in mehrere Klassen einzuteilen, die die Art der Lenksituation näher charakterisieren. Es ist beispielsweise besonders vorteilhaft bei der Klassifikation der Lenksituation eine Müdigkeitsbedingte Lenksituation vorzusehen, eine Ablenkungsbedingte Lenksituation vorzusehen und eine umweltbedingte Lenksituation vorzusehen. Der Gewichtungsfaktor bei ablenkungbedingten Lenksituationen und bei umweltbedingten Lenksituationen ist dabei Vorteilhafterweise geringer als bei Müdigkeitsbedingten Lenksituationen.

Dies bietet den Vorteil, dass eine Zuordnung einer Lenkaktion zu einer Müdigkeitsbedingten Lenkaktion verbessert wird. Lenkereignisse werden nämlich immer dann ausgeblendet oder schwächer gewichtet, wenn durch die Lenksituation bedingt nachgewiesen wird, dass sie ablenkungsbedingt oder umweltbedingt sind. Ablenkungsbedingte Lenkereignisse liegen beispielsweise vor, wenn in einem Zeitintervall um das Lenkereignis herum, der Blinker, der Tempomathebel, das Fernlicht, das Signalhorn, der Wischer, der Sprachbedienhebel, die Lenkradtasten, die Lenksäulenverstellung, das Bediengerät, die Klimaanlage oder ähnliches betätigt wird. Lenkereignisse die in dieser Lenksituation auftreten, werden dann entweder vollständig ausgeblendet oder schwächer gewichtet. Die Klassifikation der Lenksituationen erlaubt dabei eine Gewichtung gemäß der Ablenkungsschwere. Auf ähnliche Weise kann eine umweltbedingte Lenksituation erkannt werden. Durch Seitenwind, Aquaplaning, den fahrdynamischen Grenzbereich oder ähnliches kann der Fahrer zu Lenkmanövern gezwungen werden, die zunächst den Mustern müder oder unaufmerksamer Fahrer zugeordnet werden könnten. Hier ist die Situationserkennung der umweltbedingten Lenksituation wichtig. Zur Erkennung einer solchen Lenksituation kann auf weitere Fahrzeugsensoren zurückgegriffen werden.

Es ist besonders vorteilhaft, innerhalb einer Klasse von Lenksituationen eine weitere Abstufung der Gewichtung vorzusehen, die mit der Ablenkungsschwere korrespondiert. Beispielsweise ist die Verstellung der Radiolautstärke schwächer zu gewichten, als die Eingabe eines Navigationsziels .

Durch die Gewichtung und gegebenenfalls den Ausschluss einzelner Lenkmanöver, erlaubt die Erfindung eine sicherere Erkennung von Müdigkeit oder Unaufmerksamkeit und erlaubt die Eliminierung von falschen Ereignissen. Es wird sowohl die Unaufmerksamkeitserkennung als auch die Müdigkeitserkennung verbessert. Insbesondere werden von außen induzierte Lenkaktionen eliminiert. Durch die Elimination und Gewichtung von Bedienhandlungen werden Müdigkeitsereignisse von Unaufmerksamkeitsereignissen separiert. Somit wird sowohl die Erkennung von Müdigkeit als auch die Erkennung von Unaufmerksamkeit ermöglicht.

Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Steuergerät zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf das beschriebene Verfahren genannten Vorteilen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Steuergerät gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Beispiel für den Verlauf des Lenkradwinkels x bei Vorliegen von . Müdigkeit des Fahrers gemäß der Erfindung;

Fig. 3 den Ablauf eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 4 die Darstellung der Ereignisteilmengen der Lenkereignisse .

Figur 1 zeigt ein Steuergerät 100 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Steuergerät ist vorzugsweise in einem Fahrzeug montiert und umfasst einen Lenkradwinkelsensor 110 zum Erfassen des aktuellen Lenkradwinkel x, das heißt der Lenkbewegung, verursacht durch den Fahrer. Darüber hinaus umfasst das Steuergerät 100 eine Steuereinrichtung 120, welche vorzugsweise als MikroController ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung 120 erfasst ein von dem Lenkradwinkelsensor 110 erzeugtes Sensorsignal, welches den Lenkradwinkel x repräsentiert.

Der Lenkradwinkel x repräsentiert einen Vorteilhafterweise bevorzugten Indikator für Müdigkeit des Fahrers. Neben dem Lenkradwinkel empfängt die Steuereinrichtung 120 noch weitere Sensorsignale von anderen Sensoren, in der Figur beispielhaft dargestellt 112 bis 114, als weitere Indikatoren für die Müdigkeit des Fahrers. Die Steuereinrichtung wertet die Sensorsignale der anderen Sensoren 112 bis 114 als weitere Indikatoren für die Müdigkeit des Fahrers aus. Vorteilhafterweise sind die Sensorsignale der anderen Sensoren, beispielsweise 112 bis 114, über ein Bussystem für die Steuereinrichtung empfangbar. In modernen Fahrzeugen liegen solche Bussysteme die beispielsweise aus einem CAN- oder Most-Bus bestehen können, ohnehin vor. Bevorzugterweise liegen die empfangenen und ausgewerteten Sensorsignale auf dem Datenbus des Fahrzeuges bereits ohnehin vor. So ist es nicht nötig zusätzliche Sensoren vorzusehen, die eine Verbesserung der Müdigkeits- und/oder Unaufmerksamkeitserkennung ermöglichen .

Zum Erkennen einer Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers, läuft auf der Steuereinrichtung 120 ein Computerprogramm 122 ab, welches die Müdigkeit gemäß einem erfindungsgemäßen und nachfolgend beschriebenen Verfahren erkennt. Die Erkennung erfolgt Vorteilhafterweise durch Auswerten des Lenkradwinkels x als bevorzugten Indikator. Wird Müdigkeit des Fahrers festgestellt, so ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung 120 eine Warneinrichtung 130 ansteuert, damit diese einen akustischen oder optischen Warnhinweis an den Fahrer ausgibt. Auf Grund des Warnhinweises wird dem Fahrer sein Verhalten beim Führen des Fahrzeugs vergegenwärtigt und ihm Gelegenheit gegeben, seine Aufmerksamkeit wiederherzustellen.

In Figur 2 ist ein typischer Verlauf des Lenkradwinkels aufgezeigt, wie er vorliegt, wenn eine Unaufmerksamkeit oder Müdigkeit des Fahrers mit Hilfe des Lenkradwinkels erkannt wird. Dieser Verlauf ist insofern typisch für das Vorliegen einer Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers, als dass er zunächst eine Lenkruhephase LR aufweist, in welcher er sich nicht wesentlich ändert. In Figur 2 verbleibt der Lenkwinkel x während der Lenkruhephase LR in dem durch die beiden parallelen, horizontalen Linien begrenzten Auslenkungsbereich Δx . Charakteristisch für das Vorliegen von Müdigkeit, ist eine sehr starke beziehungsweise heftige Lenkaktion, die sich an diese Lenkruhephase anschließt. Diese heftige Lenkaktion LA ist in Figur 2 durch den steilen Anstieg des Lenkwinkels x am Ende der Ruhephase repräsentiert.

Figur 3 veranschaulicht das erfindungsgemäße, mit Hilfe des oben beschriebenen Steuergerätes 100, realisierte Verfahren. Die in Figur 3 aufgezeigten Verfahrensschritten SO bis S8 repräsentieren dieses Verfahren.

Nach einem Startschritt SO, sieht das Verfahren gemäß Figur 3 zunächst die Erfassung einer Lenkbewegung des Lenkrades des Fahrzeugs vor, das heißt die Erfassung des Lenkverhaltens in Form des Lenkradwinkels x (Verfahrensschritt Sl) . Auf Basis des erfassten Lenkradwinkels x, erfolgt dann in einem zweiten Schritt S2 das Erkennen der Lenkruhephase LR, siehe Figur 2. Typisches Lenkverhalten bei Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit zeichnet sich - wie bereits oben unter Bezugnahme auf Figur 2 gesagt- durch eine erste Lenkruhephase LR ohne oder mit nur geringer Lenkaktivität und durch eine anschließende zweite Lenkaktionsphase LA mit überdurchschnittlich heftigen Lenkbewegungen aus. Dabei wird in Verfahrensschritt S2 die Ausprägung einer Lenkruhephase ermittelt. Die Ausprägung der Lenkruhephase meint insbesondere deren Zeitdauer. Eine Lenkruhephase ist solange gegeben, solange der Lenkwinkel des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Lenkradwinkelintervalls ΔX liegt, vgl. Figur 2. Die Zeitdauer während der diese Situation andauert, repräsentiert dann die Ausprägung der Lenkruhephase LR.

In dem nachfolgenden Verfahrensschritt S3 wird die Ausprägung einer sich an die detektierte Lenkruhephase anschließenden Lenkaktion ermittelt. Dazu wird der dann auftretende maximale Gradient des Lenkwinkels ermittelt. In Figur 2 ist dieser Gradient in Form der Steigung des Lenkwinkels veranschaulicht, wie er auftritt nachdem der Lenkradwinkel das Lenkradwinkelintervall ΔX verlassen hat.

In Verfahrensschritt S4 wird zu einem Zeitpunkt Ti dann die Ausprägung der Lenkruhephase und die Ausprägung der Lenkaktion miteinander verknüpft. Die Verknüpfung wird in Verfahrensschritt S5 gespeichert. In Verfahrensschritt S6 wird ein Gewichtungsfaktor zusammen mit der Verknüpfung abgespeichert .

Vorzugsweise wird die Verknüpfung der beiden genannten Ausprägungen der Lenkruhephase und der Lenkaktion jedoch nur dann durchgeführt, wenn sich in den zuvor durchgeführten Sl bis S3 gezeigt hat, dass die Ausprägung der Lenkruhephase in Form ihrer Zeitdauer größer ist, als eine vorbestimmte Mindestzeitdauer und der maximale Gradient des Lenkradwinkels einen vorbestimmten Gradientenschwellwert überschreitet. Andernfalls werden die Ausprägungen der Lenkruhephase und der Lenkaktionen von dem Verfahren nicht als hinreichend stark genug ausgeprägt angesehen, um aus ihrem kombinierten Vorliegen auf Müdigkeit des Fahrers schließen zu können.

Erfindungsgemäß werden die Schritte S4, S5 und S6 wiederholt, jeweils zu Zeitpunkten Ti durchgeführt. Dies führt zu einer mit Gewichtungsfaktoren versehenen Speicherung der Verknüpfungsergebnisse der Ausprägung der Lenkruhephase mit der Ausprägung der Lenkaktion, jeweils zu den Zeitpunkten Ti. Die wiederholte Durchführung der Berechnung der Verknüpfungsergebnisse und deren Gewichtung zu verschiedenen Zeitpunkten Ti mit i = [1, 2, ... I] während des Messzeitintervalls führt dazu, dass am Ende des Messzeitintervalls vorzugsweise eine Vielzahl von Verknüpfungsergebnissen vorliegen.

Die individuelle Gewichtung der Verknüpfungsergebnisse erfolgt im Verfahrensschritt S6. Jedem dieser Ergebnisse wird ein Gewichtungsfaktor zugeordnet. Diese Gewichtungsfaktoren repräsentieren die Klasse der jeweiligen Lenksituation des Fahrzeuges, jeweils zu dem Zeitpunkt auf den sich das Verknüpfungsergebnis bezieht. In Verfahrensschritt S7 wird dann schließlich ein gewichtetes Verknüpfungsergebnis durch mathematische, vorzugsweise arithmetisch gewichtete Mittelwertbildung der während des Messzeitintervalls gewonnenen Verknüpfungsergebnisse unter Berücksichtigung von deren zugeordneten Gewichtungsfaktoren berechnet.

Mit dem gewichteten Ergebnis der Verknüpfung liegt ein sehr zuverlässiges und vor allen Dingen relativ einfach und schnell zu ermittelnden Maß für die Schwere der Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit des Fahrers beim Fahren des Fahrzeuges vor. Dieses gemittelte Ergebnis der Verknüpfung wird dann vorzugsweise in Verfahrenschritt S8 einem Fehlerkriterium unterzogen und zur Generierung eines Warnsignals an den Fahrer ausgewertet. Das Fehlerkriterium ist beispielsweise dann erfüllt, wenn das arithmetische Mittel aller über einen zurückliegenden Zeitraum berechneten Verknüpfungsergebnisse, jeweils gewichtet mit ihren individuellen Gewichtungsfaktoren einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

In Figur 4 ist schematisch die Aufteilung aller Lenkereignisse dargestellt. Die Menge der Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 200 umfasst alle Lenkereignisse inklusive der externen Anregung, zum Beispiel Seitenwind, Aquaplaning, fahrdynamischer Grenzbereich usw. Die Teilmenge aller Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 210, umfasst die Lenkereignisse die auf Grund von Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit verursacht sind. Sie umfasst diejenigen Lenkereignisse, die zum Beispiel durch Bedienhandlungen und/oder sekundäre Aufgaben des Fahrers verursacht sind, also Ablenkungsbedingte Lenkereignisse betreffen. Die Teilmenge der Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 220, umfasst die Lenkereignisse die auf Grund von Müdigkeit verursacht sind. Diese Lenkereignisse können beispielsweise über die Tageszeit, Fahrtdauer oder weitere Parameter gewichtet werden .

Wie Figur 4 zu entnehmen ist, umfassen die Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 200 die drei Lenksituationen Ablenkungsbedingte Lenksituation, umweltbedingte Lenksituation und Müdigkeitsbedingte Lenksituation. Die Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 210 umfassen die Ablenkungsbedingte Lenksituation und die Müdigkeitsbedingte Lenksituation. Die Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 220 umfassen lediglich die Müdigkeitsbedingte Lenksituation. Die Gewichtung von Lenkaktionen zu den Zeitpunkten Ti erfolgt nun in Abhängigkeit davon, welche Lenksituation zum Zeitpunkt Ti vorliegt. Vorteilhafterweise ist der Gewichtungsfaktor größer, wenn eine Müdigkeitsbedingte Lenksituation vorliegt. Dies ist der Fall, wenn Lenkereignisse aus der Menge mit dem Bezugszeichen 220 vorliegen. Bei Lenkereignissen die zwar Bestandteil der Menge der Lenkereignisse mit dem Bezugszeichen 210 sind, aber nicht zu der Menge mit den Lenkereignissen mit dem Bezugszeichen 220 gehören, liegt eine Ablenkungsbedingte Lenksituation vor. Der Gewichtungsfaktor zum Zeitpunkt Ti wird bei Vorliegen einer Ablenkungsbedingten Lenksituation Vorteilhafterweise geringer sein, als bei Vorliegen einer Müdigkeitsbedingten Lenksituation.

Die Erkennung einer Ablenkungsbedingten Lenksituation erfolgt über die Auswertung von Daten über Bedieneingriffe im ■ Fahrzeug. Wenn in einem Zeitintervall um das Lenkereignis herum, beispielsweise der Blinker, der Tempomathebel, das Fernlicht, das Signalhorn, der Wischer, der Sprachbedienhebel, die Lenkradtasten, die

Lenksäulenverstellung, das Navigationssystem, das Radio, die Klimaanlage oder ähnliches betätigt wird, wird die Lenksituation als Ablenkungsbedingte Lenksituation klassifiziert. Gewichtung dieser Lenkereignisse der Lenksituation der Klasse Ablenkungsbedingte Lenksituation, werden dann so gewichtet, dass sie entweder vollständig ausgeblendet oder schwächer gewichtet werden. Zusätzlich erfolgt innerhalb der Klasse Ablenkungsbedingte Lenkereignisse eine Gewichtung der Ablenkungsschwere. Dies erfolgt über eine Klassifizierung der Ablenkungsschwere innerhalb der Klasse der Ablenkungsbedingten Lenksituation. So ist beispielsweise die Verstellung der Radiolautstärke schwächer zu Gewichten als die Eingabe eines Navigationsziels. In modernen Fahrzeugen liegen Daten über Bedieneingriff ohnehin, in vorhanden Datenbussen als Signal vor. Diese Signale werden auf ihre Auswirkungen auf die Unaufmerksamkeit bzw. Müdigkeit analysiert. Dies führt dazu, dass die Erfindung mit wenig Aufwand im Fahrzeug realisiert werden kann.

Bei der Klassifikation der Ablenkungsschwere innerhalb der Klasse der Ablenkungsbedingten Lenksituationen, ist es vorteilhaft die Bedienhandlungen in einen größeren Kontext zu stellen. Beispielsweise ist die Betätigung des Blinkers für sich alleine gesehen in der Regel eine hoch automatisierte Tätigkeit, die zur primären Fahraufgabe gehört. Daher sollte sie in der Regel sehr gering gewichtet werden. In Verbindung mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Betätigung des Blinkers ein Indikator für ein Überholmanöver und damit zum Hinweis für eine komplexe Fahrsituation. Zusätzlich ist diese Situation geprägt durch ein Lenkmanöver, dass der Fahrer bewusst auch etwas eckiger Fahren kann. Damit können die Lenkspitzen weder Müdigkeit noch Unaufmerksamkeit zugeordnet werden.

Die Klassifizierung einer umweltbedingten Lenksituation erfolgt, wenn umweltbedingte Ereignisse detektiert werden. Durch Seitenwind, Aquaplaning, den fahrdynamischen Grenzbereich oder ähnliches kann der Fahrer zu Lenkmanövern gezwungen werden, die zunächst den Mustern müder oder unaufmerksamer Fahrer zugeordnet werden könnten. Die Erfindung ermöglicht hier eine verlässliche Detektion einer umweltbedingten Lenksituation.

Beispielsweise kann bei Seitenwind aus dem

Lenkradwinkelsignal über die kinematischen Beziehungen des Fahrzeugs ein Querbeschleunigungsäquivalent berechnet werden. Nach einer Offset- und Phasenkorrektur kann der Signalverlauf mit der sensoriell gemessenen Querbeschleunigung verglichen werden. In normalen Fahrsituationen sind beide Signale in einem gewissen Toleranzband deckungsgleich und eine Lenkaktion geht der Querbeschleunigungsreaktion des Fahrzeugs voraus. Ist nun zuerst eine Signalabweichung im Querbeschleunigungssensor zu erkennen, der eine Lenkreaktion folgt, kann auf eine Seitenwindböe geschlossen werden. Da in der Regel nur die Böen interessant sind, die das Lenkereignis der Müdigkeitserkennung anregen können und nicht ein konstanter Seitenwind, ist die Erkennung hier Vorteilhafterweise ohne weitere Messgrößen und damit mit geringem Aufwand erreichbar.

Zur Erkennung von Aquaplaning können beispielsweise die Raddrehzahlen untersucht werden. Dabei werden die Signalschwankungen und Drehzahleinbrüche der einzelnen Räder betrachtet. Auch die Verhältnisse zwischen den Rädern können wichtig sein, da Aquaplaning oftmals nur auf einer Fahrzeugseite auftritt, was dann zu den hier wichtigen Lenkreaktionen führen kann. Unter Verwendung der Raddrehzahlsensoren kann hier also eine weitere wichtige umweltbedingte Lenksituation erkannt werden. Ein weiteres Beispiel für die Erkennung einer umweltbedingten Lenksituation, liegt in der Erkennung eines fahrdynamischen Grenzbereichs. Dieser wird beispielsweise in der Fahrdynamikregelung ermittelt und wird wie die Kriterien zu Seitenwind und Aquaplaning als Ausschlusskriterium eingesetzt. Dies bedeutet, dass die Erkennung eines fahrdynamischen Grenzbereichs dazu führt, dass eine umweltbedingte Lenksituation erkannt wird und somit keine Müdigkeitsbedingte und auch keine Ablenkungsbedingte Lenksituation vorliegt. Dies führt zu einer geringen Gewichtung des Lenkereignisses zu diesem Zeitpunkt oder zu einer Ausblendung dieses Lenkereignisses zu diesem Zeitpunkt. Mit den oben beschriebenen Beispielen für erkannte umweltbedingte Störungen, kann nun für den definierten Zeitpunkt die Gewichtung der Lenkereignisse durchgeführt werden. Der betrachtete Zeitraum um ein Lenkereignis herum, kann bei Schalterbetätigungen, beispielsweise bei wenigen Sekunden liegen und bei komplexeren Tätigkeiten, beispielsweise über mehrere Minuten reichen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wird neben dem Start einer Störung auch deren Ende erkannt und der Zeitraum der Gewichtsanpassung wird daran gekoppelt.

Vorteilhafterweise beträgt der Gewichtungsfaktor als Basis 1 und kann gegebenenfalls bis auf 0 abgesenkt werden.

Bestimmte Müdigkeitsbedingte Lenksituationen können über eine besondere Klasse von Bedieneingriffen erkannt werden. Eine solche Bedienhandlung liegt beispielsweise vor, wenn eine deutliche Absenkung der Temperatur der Klimatisierung vorgenommen wird. Ein weiteres Beispiel für eine solche Bedienhandlung kann die Erhöhung des Luftdurchsatzes sein, was beispielsweise über das Gebläse und/oder über das Öffnen der Fenster und über das Öffnen des Schiebedachs erfolgen kann. In diesen Situationen kann Vorteilhafterweise die Gewichtung von Lenkereignissen erhöht werden, da der Fahrer selbst schon Maßnahmen gegen die Müdigkeit ergreift. In diesem Fall wird also eine Lenksituation als

Müdigkeitsbedingte Lenksituation klassifiziert. Dies erfolgt auf Grund von Daten über Bedieneingriffe im Fahrzeug.

Einfluss auf die Fahrleistung können auch die Tageszeit und die Fahrtdauer haben. Bei der Tageszeit werden beispielsweise Lenkfehler, entsprechend bei Nacht oder in leichterer Form nachmittags höher gewichtet als zu den anderen Tageszeiten. Die Gewichtung kann hier beispielsweise auch größer als 1 werden. Entsprechend können mit zunehmender Fahrtdauer auch Lenkereignisse höher gewichtet werden. Auch hier ist es möglich, die Gewichtung über 1 steigen zu lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Form mindestens eines Computerprogramms realisiert. Das Computerprogramm kann gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen auf einem Datenträger abgespeichert sein. Bei dem Datenträger kann es sich um eine Diskette, eine Compactdisc, einen so genannten Flashmemory oder der gleichen handeln. Das auf dem Datenträger abgespeicherte Computerprogramm, kann dann als Produkt an einen Kunden verkauft werden. Alternativ zu einer Übertragung per Datenträger, besteht auch die Möglichkeit einer Übertragung über ein Kommunikationsnetzwerk, insbesondre das Internet.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche

1. Verfahren zum Erkennen wann der Fahrer eines Fahrzeuges müde wird, wobei die Müdigkeit in Abhängigkeit von einer Lenkruhephase und einer anschließende Lenkaktion bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dabei die Lenkruhephase mit der Lenkaktion verknüpft wird (Verfahrenschritt S4) und die Verknüpfung zu verschiedenen Zeitpunkten (Ti) abgespeichert wird, wobei die Verknüpfung mit einem zugeordneten Gewichtungsfaktor abgespeichert wird (Verfahrensschritt S6) , wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit einer Klassifikation einer Lenksituation bestimmt wird, wobei während der Lenksituation die Lenkaktion ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung eines Lenkrades des Fahrzeuges in Form eines Lenkradwinkels (x) erfasst wird (Verfahrensschritt Sl) .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkruhephase erkannt wird und die Größe der Ausprägung der Lenkruhephase als diejenige Zeitdauer ermittelt wird, während derer der Lenkradwinkel innerhalb eines vorbestimmten Lenkradwinkelintervalls (ΔX) bleibt (Verfahrensschritt S2) .

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich an die Lenkruhephase anschließende Lenkaktion erkannt wird und die Größe der Ausprägung der Lenkaktion in Form des dann auftretenden maximalen Gradienten des Lenkradwinkels ermittelt wird (Verfahrensschritt S3) .

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verknüpfung der Ausprägung der Lenkruhephase und der Ausprägung der Lenkaktion zu verschiedenen Zeitpunkten (Ti, mit i = [1, 2, ... I]), während eines vorbestimmten Messzeitintervalls erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifikation der Lenksituation zu den Zeitpunkten (Ti) anhand von Daten mehrerer Sensoren im Fahrzeug und/oder anhand von Daten über Bedieneingriffe im Fahrzeug erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berechnung eines gewichteten Ergebnisses der Verknüpfung durch mathematische, vorzugsweise arithmetische Mittelwertbildung, der während des Messzeitintervalls gespeicherten Ergebnisse, unter Berücksichtigung von deren zugeordneten Gewichtungsfaktoren erfolgt (Verfahrenschritt S7) .

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfung zu den Zeitpunkten (Ti) erfolgt, wenn die Ausprägung der Lenkruhephase in Form ihrer Zeitdauer größer ist als eine vorbestimmte Mindestzeitdauer und der maximale Gradient des Lenkradwinkels einen vorbestimmten Gradientenschwellwert überschreitet .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksituation in drei Klassen von Lenksituationen klassifiziert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Klassifikation der Lenksituation, insbesondere Müdigkeitsbedingte Lenksituationen, Ablenkungsbedingte Lenksituationen und/oder umweltbedingte Lenksituationen identifiziert und klassifiziert werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor bei Ablenkungsbedingten Lenksituationen und bei umweltbedingten Lenksituationen geringer ist als bei Müdigkeitsbedingten Lenksituationen.

12. Steuergerät (100) zum Erkennen einer Müdigkeit des Fahrers eines Fahrzeuges, umfassend:

- einen Lenkradwinkelsensor (110) zum Erfassen des aktuellen Lenkradwinkels des Fahrzeugs,

- eine Steuereinrichtung (120), vorzugsweise einen MikroController zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, im Ansprechen auf den erfassten Lenkradwinkel und - eine Warneinrichtung (130) zum Ausgeben eines akustischen und/oder optischen Warnhinweises an den Fahrer, wenn bei der Durchführung des Verfahrens eine Müdigkeit des Fahrers festgestellt wurde und

- weitere Sensoren (112, 114).