DE102011087043A1

DE102011087043A1 - Fahrerassistenzsystem zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator

Info

Publication number: DE102011087043A1
Application number: DE102011087043A
Authority: DE
Inventors: Martin Enders
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: DE102011087043B4

Abstract

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem weist ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator auf. Das Steuergerät wirkt erfindungsgemäß mit einer Eingabeeinheit zur Eingabe mindestens eines fahrerfähigkeitsbezogenen Datums zusammen. Im Steuergerät ist mindestens ein Adaptionsmodul vorgesehen, durch das der Aktuator oder die Aktuatoren abhängig von dem mindestens einen fahrerfähigkeitsbezogenen Datum steuerbar ist oder sind. Als fahrerfähigkeitsbezogene Daten sind insbesondere das Alter, das Sehvermögen, das Hörvermögen, das Reaktionsvermögen etc. des Fahrers vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator.
Fahrerassistenzsysteme zur Unterstützung des Fahrers sind vielfach bekannt, reagieren jedoch fahrerunabhängig stets gleich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein adaptives Fahrerassistenzsystem zu schaffen, das so wenig wie möglich aber so häufig wie nötig fahrerunterstützende Eingriffe vornimmt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem weist ein elektronisches Steuergerät zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator auf. Fahrerunterstützende Aktuatoren können beispielsweise einzelne oder mehrere Aktuatoren – auch in Form von komplexen Teil-Fahrerassistenzsystemen – zur Ausführung von automatischen Bremseingriffen, Lenkeingriffen, Beschleunigungseingriffen, Warnausgaben (optisch und/oder akustisch und/oder haptisch), Informationsanzeigen, Beleuchtungen und/oder Eingabeaufforderungen (usw.) sein. Teilfahrerassistenzsysteme können beispielsweise Geschwindigkeitsregelsysteme, Einparkhilfen und/oder Kollisionsvermeidungssysteme wie Spurverlassenswarnungen, Notbremseingriffe, Engstellenassistenten, Ausweichassistenten und/oder Abbiegeassistenten (usw.) sein.
Das Steuergerät wirkt erfindungsgemäß mit einer Eingabeeinheit zur Eingabe mindestens eines fahrerfähigkeitsbezogenen Datums zusammen. Die Eingabeeinheit kann beispielsweise eine Tastatur, ein Touchscreen und/oder eine Schnittstelle zum Einlesen von Daten anderer Geräte (z. B. USB-Stick oder mobile Endgeräte wie sogenannte Smartphones) sein. Im Steuergerät ist mindestens ein Adaptionsmodul vorgesehen, durch das der Aktuator oder die Aktuatoren abhängig von dem mindestens einen fahrerfähigkeitsbezogenen Datum steuerbar ist oder sind. Als fahrerfähigkeitsbezogene Daten sind insbesondere das Alter, das Sehvermögen, das Hörvermögen und/oder das Reaktionsvermögen des Fahrers vorgesehen. Als fahrerfähigkeitsbezogenes Datum kann auch die Fahrpraxis und/oder eine Kombination mehrerer der aufgeführten Daten des Fahrers sein.
Die Eingabe der fahrerfähigkeitsbezogenen Daten kann durch eine Befragung des Fahrers mit entsprechender manueller Eingabe und/oder durch ein fahrerspezifisches Speichermedium (z. B. Patientenkarte) vorgenommen werden.
Nach Auswertung der fahrerfähigkeitsbezogenen Daten wird vorzugsweise eine Empfehlung mit verschiedenen auswählbaren Ausprägungen für die Einstellung der Aktuatoren durch den Fahrer ausgegeben.
Abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten wird beispielsweise ein gezieltes Anleuchten von erkannten Objekten vorgenommen, werden die Lautstärke und/oder die Frequenz von akustischen Signalen angepasst, werden frühere Eingriffe und/oder frühere Warnausgaben von Kollisionsvermeidungssystemen vorgenommen, wird unabhängig vom Einlegen des Rückwärtsganges die Rückfahrkamera eingeschaltet und/oder werden die Größe und/oder die Farbe von Displayinformationen angepasst.
Durch die Erfindung wird ein fahreradaptives Gesamtfahrerassistenzsystem geschaffen, das vorhandene Aktuatoren oder Teilfahrerassistenzsysteme multifunktional und insbesondere an physische Einschränkungen des Fahrers angepasst nutzt.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde:

Das Alter beeinflusst direkt folgende Sehfunktionen:

Unterschiedsempfindlichkeit
Sehschärfe (Brille)
Blendungsempfindlichkeit (Linsentrübung)
Adaptationszeit, Adaptationsbreite und Readaptationszeit nach vorangegangener Blendung.
Akkomodationszeit und Reakkomodationszeit
Kontrastsehen
Helligkeitsempfinden
Gesichtsfeld (Retinitis Pigmentosa) – aber auch Einfluss von Zucker oder erhöhtem Augeninnendruck
Farbensehen
Formempfindlichkeit
Tiefensehen (perspektivisches Sehen)
Nachtblindheit
Farbfehlsichtigkeit, 8% der männlichen Bevölkerung
u. a.
Insbesondere davon abhängig wird auch die Reaktionszeit beeinflusst.
Fazit: Es gibt wenig (Seh-)Hilfen, die die Probleme im Alter lösen – hier kann das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem (Fahrzeug mit entsprechenden Sensoren, Aktuatoren und Intelligenz) den Fahrer unterstützen.
Fahrerassistenzsysteme bzw. Fahrzeugeinstellungen sind heutzutage zu- oder abschaltbar. In manchen Fällen sind diese einzeln manuell konfigurierbar. Dies gilt z. B. für Außenspiegel, Head Up Anzeige, Helligkeitseinstellungen, Farbauswahl MMI (= Mensch Maschine Interface, Anzeige-Bedieneinheit, wie BMW iDrive), Komplexität MMI, Audioeinstellungen, Größe von Schriftarten. Die im Fahrzeug integrierte, vorhandene Sensorik ist in den meisten Fällen deutlich empfindlicher als die des Menschen (Infrarotsensoren, Night Vision, Ultraschall, usw.).
Unterschiedliche Fahrer haben unterschiedliche Anforderungen an ein Fahrerassistenzsystem. Dies gilt auch für deren individuelle Konfigurierung. Der Kunde stellt die Systeme ein, in der Regel kennt er aber nicht deren Möglichkeiten bzw. weiß nicht, was für ihn das Optimum ist. Der Fahrzeughersteller optimiert die Systeme auf einen Durchschnittsmenschen. Weiterhin wird bei Fahrerassistenz darauf geachtet, grundsätzlich den Fahrer so wenig wie möglich zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß sollen daher die persönlichen biometrischen Daten des Fahrers, die auf seine Fähigkeiten bzw. Beeinträchtigungen hinweisen, für die Einstellung der Fahrerassistenzsysteme/Fahrzeugsysteme verwendet werden. Die persönlichen biometrischen Daten kann der Fahrer selbst manuell eingeben oder sie durch Testsysteme erfassen und einlesen lassen. Fahrzeugsysteme können somit fahreradaptiv in der Weise eingestellt werden, dass sie den Fahrer minimal unterstützen, wo eine Unterstützung weniger erforderlich ist und optimal unterstützen, wo eine Beeinträchtigung vorliegt. Testsysteme zur Erfassung der Fähigkeiten bzw. Beeinträchtigungen des Fahrers können im Fahrzeug selbst vorgesehen werden: Hörtest, Sehtest, Empfindlichkeitstest, Reaktionstest, Farbfehlsichtigkeitstest, Nachtblindheitstest usw. (z. B. über das MMI). Hierfür kann die bereits ohnehin im Fahrzeug vorhandene vielseitige Sensorik multifunktional eingesetzt werden.
Durch die Erfindung können insbesondere in der Wahrnehmung eingeschränkte Fahrer durch optimale individuelle Anpassung/Unterstützung sicherer am Straßenverkehr teilnehmen. Insbesondere aus der Eingabe und der Kenntnis des Alters können aufgrund empirisch ermittelter statistischer Erkenntnisse bereits viele Maßnahmen eingeleitet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem mit einem elektronischen Steuergerät 1 zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator 2, 3, 4, 5 und 12. Diese Aktuatoren können auch Teilfahrerassistenzsysteme sein. Es kann beispielsweise eine Anzeige- und Bedieneinheit 2 mit Display auch zur Anzeige von mittels Night Vision oder anderer Sensoren erkannten Objekten bzw. Hindernissen ein fahrerunterstützender Aktuator im weiteren Sinne sein. Weiterhin kann ein Scheinwerfersystem 3 mit verstellbaren Scheinwerfern oder verstellbaren Leuchtelementen als fahrerunterstützender Aktuator vorgesehen sein. Ein akustischer fahrerunterstützender Aktuator 4 kann beispielsweise ein Lautsprecher zur Ausgabe von akustischen Warn- oder Anzeigesignalen sein, wie das PDC-Signal (= Park Distance Control-Töne als Einparkhilfe) oder das akustische Blinkersignal. Für Beschleunigungs-, Verzögerungs- oder Lenkeingriffe kann ein Antriebssystem 5 als komplexeres fahrerunterstützendes System mit mehreren einzelnen Aktuatoren vorgesehen sein. Das Antriebssystem 5 kann aus einer Motor-, Getriebe-, Brems- und/oder Lenksteuerung bestehen. Auch eine Rückfahrkamera 12 oder eine andere Kamera kann ein fahrerunterstützender Aktuator sein.
Derartige fahrerunterstützende Aktuatoren sind bereits bekannt, sollen jedoch erfindungsgemäß abhängig von fahrerfähigkeitsbezogenen Daten adaptiv veränderbar eingesetzt werden. Hierzu ist das Steuergerät 1 mit einer Eingabeeinheit 6 zur Eingabe von mindestens einem fahrerfähigkeitsbezogenen Datum (z. B. A, S, H, R) verbunden. Fahrerfähigkeitsbezogene Daten können beispielsweise das Alter A, das Sehvermögen S, das Hörvermögenswert H und/oder das Reaktionsvermögen R des Fahrers sein.
Im einfachsten Fall kann hierzu über die Eingabeeinheit A nur das Alter A des Fahrers eingegeben werden. Das Alter A kann mittels einer Tastatur 11 manuell oder über eine Schnittstelle 10 mittels eines externen Gerätes eingelesen werden. Über die Schnittstelle 10 kann beispielsweise ein iPhone mit entsprechender Alters-App an die Eingabeeinheit 6 koppelbar sein.
Mittels eines sehbezogenen Adaptionsmoduls 7, eines hörbezogenen Adaptionsmoduls 8 und eines reaktionsbezogenen Adaptionsmoduls 9, insbesondere in Form von Programm- und/oder Kennfeldmodulen, werden durch das Steuergerät 1 abhängig vom jeweils eingegebenen Alter A, hier z. B. 65, die Aktuatoren 2, 3, 4, 5 und/oder 12 angesteuert. Es können natürlich auch andere und/oder zusätzliche – z. B. haptik- bzw. empfindlichkeitsbezogene – Daten und/oder Aktuatoren vorgesehen sein. Beispielsweise könnten zusätzlich oder alternativ zum Alter A direkt ein Sehvermögenswert S, ein Hörvermögenswert H und/oder ein Reaktionsvermögenswert R über die Eingabeeinheit 6 manuell eingebbar oder automatisch erfassbar sein. Es könnten auch Farbblindheit, Nachtblindheit, Gefühlsbeeinträchtigungen oder frequenzselektive Taubheit eingegeben werden. Die Eingabe der fahrerfähigkeitsbezogenen Daten kann manuell vom Fahrer oder automatisch über eingebaute Testsysteme vorgenommen werden. Über empirisch ermittelte und gespeicherte Kennfelder in den Adaptionsmodulen 7, 8 und 9 wird eine fahrerfähigkeitsbezogende Adaption der Ansteuerung der fahrerunterstützenden Aktuatoren 2, 3, 4 und 5 gemäß folgender vorteilhafter Ausführungsbeispiele vorgenommen:
Unterschreitet der direkt eingegebene oder altersabhängig ermittelte Sehvermögenswert S eine vorgegebene Schwelle, wird insbesondere nachts gegebenenfalls ein gezieltes Anleuchten von mittels Sensoren erfassten Objekten durch das Scheinwerfersystem 3 vorgenommen. Abhängig vom Sehvermögenswert S kann auch stufenlos die Größe oder Helligkeit von beispielsweise über Night Vision erfassten Objekten (z. B. Personen) auf dem Display des Anzeige- und Bediensystems 2 dargestellt werden.
Generell können die Farbe, die Helligkeit, der Kontrast und/oder die Größe von Darstellungen, Informationstexten, Warnsymbolen oder Eingabeaufforderungen am Anzeige- und Bediensystem 2 an den Sehvermögenswert S angepasst werden. Ein Sehvermögenswert S kann sich auf die Sehschärfe ebenso wie auf eine Farb- oder Nachtblindheit beziehen.
Abhängig von einem direkt eingegebenen oder altersabhängig ermittelten Hörvermögenswert H kann mittels des akustischen Aktuators 4 die Lautstärke und/oder die Frequenz von akustischen Signalen angepasst werden.
Abhängig von einem direkt eingegebenen oder altersabhängig ermittelten Reaktionsvermögenswert R können mit zunehmenden Alter A oder mit abnehmendem Reaktionsvermögen R frühere Eingriffe und/oder frühere Warnausgaben von Kollisionsvermeidungssystemen vorgenommen werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn andererseits Teilfahrerassistenzsysteme grundsätzlich derart ausgelegt werden, dass nicht zu frühe oder zu häufige Eingriffe vorgenommen werden, um den Fahrer nicht unnötig zu beeinflussen.
Mit zunehmendem Alter A tritt häufig eine abnehmende Gelenkbeweglichkeit ein, so dass insbesondere das Umdrehen für einen Blick nach hinten beschwerlicher wird. Daher kann beispielsweise ab einem bestimmten eingegebenen Alter A unabhängig vom Einlegen des Rückwärtsganges die Rückfahrkamera 12 eingeschaltet werden, wenn aufgrund vorgegebener Bedingungen – z. B. bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindigkeit kleiner Schwelle) oder aufgrund einer bestimmten größeren Lenkbewegung (Lenkwinkel größer Schwelle) oder aufgrund einer hinteren Kollisionsgefahrerkennung – der Blick nach hinten hilfreich erscheint.
Unabhängig von der hier vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den Fähigkeiten bzw. Beeinträchtigungen des Fahrers kann die Rückfahrkamera 12 als eigenständige Idee generell in folgender Weise unabhängig vom Einlegen des Rückwärtsganges eingeschaltet werden, wenn z. B.

• die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) eine vorgegebene Schwelle unterschritten hat (zur Erkennung einer Niedriggeschwindigkeit) und/oder
• der Lenkwinkel eine vorgegebene Schwelle überschritten hat (zur Erkennung eines Spurwechsels oder einer Abbiegesituation) und/oder
• die Taste zum Einschalten einer Einparkhilfe gedrückt wird und/oder
• eine Warnung und/oder ein Eingriff eines Systems zur Kollisionsverhinderung ausgegeben wird (z. B. Spurverlassenswarnung oder Engstellenassistent).

Die hier aufgeführten Beispiele sollen nicht beschränkend wirken, sondern lediglich einige von vielen weiteren Möglichkeiten aufzeigen.
Mit der Erfindung kann das Bedienen/Führen des Fahrzeugs nur bei Aktivierung/Vorhandensein von bestimmten Fahrerassistenzsystemen möglich sein (z. B. bei Nachtblindheit).

Claims

Fahrerassistenzsystem mit einem elektronischen Steuergerät (1) zur Steuerung von mindestens einem fahrerunterstützenden Aktuator (2, 3, 4, 5, 12), wobei das Steuergerät (1) mit einer Eingabeeinheit (6) zur Eingabe mindestens eines fahrerfähigkeitsbezogenen Datums (A; S, H, R) zusammenwirkt und wobei im Steuergerät (1) mindestens ein Adaptionsmodul (7, 8, 9) vorgesehen ist, durch das der Aktuator/die Aktuatoren (2, 3, 4, 5, 12) abhängig von dem fahrerfähigkeitsbezogenen Datum (A; S, H, R) steuerbar ist/sind.
Fahrerassistenzsystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein fahrerfähigkeitsbezogenes Datum – das Alter (A) und/oder – das Sehvermögen (S) und/oder – das Hörvermögen (H) und/oder – das Reaktionsvermögen (R) und/oder – die Fahrpraxis und/oder – eine Kombination mehrerer dieser Daten des Fahrers ist/sind.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe für die fahrerfähigkeitsbezogenen Daten durch eine Befragung des Fahrers mit entsprechender manuellen Eingabemöglichkeit und/oder durch ein fahrerspezifisches Speichermedium erfolgt.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auswertung der fahrerfähigkeitsbezogenen Daten eine Empfehlung mit verschiedenen auswählbaren Ausprägungen für die Einstellung der Aktuatoren (2, 3, 4, 5, 12) durch den Fahrer ausgegeben wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) ein gezieltes Anleuchten und/oder eine Kontrastverstärkung von den von vorhandenen Fahrzeugsystemen erkannten Objekten vorgenommen wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) die Lautstärke und/oder die Frequenz von akustischen Signalen angepasst wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) frühere Eingriffe und/oder frühere Warnausgaben von Kollisionsvermeidungssystemen vorgenommen werden.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) unabhängig vom Einlegen des Rückwärtsganges die Rückfahrkamera (12) eingeschaltet wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) die Größe und/oder die Farbe und/oder die Art von Displayinformationen angepasst wird.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den fahrerfähigkeitsbezogenen Daten (A; S, H, R) der Informationsgehalt von Anzeigen bzw. Displayinformationen angepasst wird.