DE102020212165A1

DE102020212165A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020212165A1
Application number: DE102020212165.6A
Authority: DE
Inventors: Octavian Tirla
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-03-31
Also published as: WO2022063527A1; CN116096613A; EP4217221A1; US20230365137A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), bei dem der Fahrzeugführer durch zumindest eine Überwachungseinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs überwacht wird und geprüft wird, ob nach einem vorbestimmten Kriterium durch eine Bedienabsicht oder bereits erfolgende Bedienhandlung eine Ablenkung des Fahrzeugführers besteht, wobei die zumindest eine Überwachungseinrichtung (16) eine manuelle Betätigung von zumindest einer Bedieneinheit (18) überwacht und bei nach dem vorbestimmten Kriterium bestehender Ablenkung des Fahrzeugführers diesem oder einem anderen Insassen durch das Kraftfahrzeug (1) eine alternative Bedienart angeboten oder aufgezwungen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Fahrzeugführer durch zumindest eine Überwachungseinrichtung des Kraftfahrzeugs überwacht wird und das Ergebnis dieser Überwachung ausgewertet wird, um vermeiden zu können, dass ein abgelenkter Fahrzeugführer eine Gefahrensituation hervorruft.
Dies ist an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt die US 2018/0 319 407 A1 ein Verfahren, bei dem die Überwachungseinrichtung als Kamerasystem ausgebildet ist, mittels dessen der Fahrzeugführer beobachtet wird. Die Kamerabilder werden dahingehend ausgewertet, ob der Fahrer auf die Straße blickt oder durch Blickabwendung von der Straße abgelenkt ist. Des Weiteren kann erkannt werden, ob der Fahrer von einem autonomen Fahrbetrieb in einen manuellen Fahrbetrieb wechseln möchte. Falls dies der Fall ist, wird ein Fahrersitz automatisch in eine passende Stellung verfahren, in welcher der Fahrer die Fahraufgabe übernehmen kann.
Auch aus der US 10 336 323 B2 ist es bekannt, die Blickrichtung eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeugs zu erfassen. In Abhängigkeit von einer erkannten Blickrichtung wird entschieden, ob Signale an ein Unfallverhütungssystem des Kraftfahrzeugs übermittelt werden. Für verschiedene Fahrzeugführer können unterschiedliche Ablenkungsgrade vorgesehen sein, wobei in Abhängigkeit vom Ablenkungsgrad die Anzahl der mittels des Unfallverhütungssystems ausgegebenen Warnungen festgelegt wird und festgelegt wird, in welchem Ausmaß auf einem Display des Fahrzeugs weniger relevante Informationen angezeigt werden.
Die DE 10 2017 204 424 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen eines Nutzungsprofils eines Benutzers eines Kraftfahrzeugs. Das Nutzungsprofil beschreibt das Nutzungsverhalten eines Fahrers in Bezug auf eine Komforttechnikfunktion. Benutzt derselbe Benutzer später ein anderes Kraftfahrzeug, so wird geprüft, ob die Komforttechnikfunktion aktuell in einem aktivierten Zustand bereitgestellt ist. Des Weiteren wird geprüft, ob eine Gefahrensituation vorliegt. Ist die Komforttechnikfunktion deaktiviert und liegt zugleich eine Gefahrensituation vor, so wird ein Warnsignal erzeugt, das den betreffenden Benutzer auf die Gefahrensituation aufmerksam macht.
Generell ist es bekannt, dass Infotainmentsysteme im Auto nicht nur für mehr Komfort sorgen, sondern auch das Unfallrisiko steigern, weil der Fahrzeugführer durch sie ablenkbar ist. Fahrzeugführer, die sich durch die Nutzung des Navigationssystems oder durch die Nutzung des Bordcomputers ablenken lassen, weisen höhere Unfallraten auf, als sie bei Fahrzeugführern vorkommen, die nicht über derartige Ablenkungsquellen verfügen. Gerade besondere Komfortfunktionen beim Bedienen wie das Blättern im Navigationsmenü, die Bedienung der Klimaanlage im Fahrzeug, oder das Ablesen von beim Fahren momentan gültigen Tempolimits vom Head-up-Display lenken den Fahrer vom sicheren Führen des Kraftfahrzeugs ab. Das reine Abschalten oder Verbieten von Fahrzeugfunktionen oder Bedienung während der Fahrt mindert genau den Komfort, der durch die Bedienfunktionen gegeben sein sollte. Manche Fahrzeugführer greifen beim Fahren auf Smartphones zurück, um etwa Funktionen wie Navigation, Kommunikation oder Entertainment zu nutzen, wenn die Verwendung derartiger Funktionen durch Fahrzeugsysteme unterbunden wird. Auch eine reine Warnung ist nicht immer hilfreich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie das Kraftfahrzeug den Fahrzeugführer so anleitet, dass dieser sich weniger bevormundet führt, ohne dass Sicherheitsaspekte vernachlässigt werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Fahrzeugführer durch zumindest eine Überwachungseinrichtung des Kraftfahrzeugs überwacht wird, gelöst, bei dem geprüft wird, ob durch eine Bedienabsicht oder eine bereits erfolgende Bedienhandlung eine Ablenkung des Fahrzeugführers besteht. Durch zumindest eine Überwachungseinrichtung wird bei der Erfindung eine manuelle Betätigung von Bedieneinheiten überwacht und bei nach dem vorbestimmten Kriterium bestehender Ablenkung des Fahrzeugführers wird diesem durch das Kraftfahrzeug eine alternative Bedienart angeboten oder aufgezwungen.
Die alternative Bedienart kann darin bestehen, dass die manuelle Bedienung durch die Bedieneinheit vereinfacht wird, also Funktionen weniger komplex sind, als sie sonst durch das Kraftfahrzeug dem Fahrzeugführer angeboten werden.
Die alternative Bedienung beinhaltet bei einem Ausführungsbeispiel, dass die Bedieneinheit oder -einheiten auf eine Bedienung mittels Sprachsteuerung wechseln, eben anstelle der manuellen Betätigung.
Schließlich könnte auch dem Fahrzeugführer angeboten werden, dass die Bedienung durch den Beifahrer erfolgt, wobei zu diesem Zweck dem Fahrzeugführer und dem Beifahrer beispielsweise Pfeile und/oder ein Blinken an der Seite des Beifahrers gezeigt werden und/oder Befehle auf dem Display oder Sprachbefehle gegeben werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das vorbestimmte Kriterium, dass sämtliche Tätigkeiten aus einer vorbestimmten Gruppe von solchen Tätigkeiten des Fahrzeugführers berücksichtigt werden, welche nicht unmittelbar mit einer Steuerung des Kraftfahrzeugs zusammenhängen. Solche Tätigkeiten können beinhalten, dass der Fahrzeugführer ein Infotainmentsystem bedient, wobei auch die Bedienung eines Navigationsgeräts unter diesen Aspekt fallen kann, dass der Bordcomputer bedient wird und/oder dass der Fahrzeugführer an der Armatur des Kraftfahrzeugs Schaltvorgänge und ähnliche Bedienhandlungen vornimmt („Blättern im Menü“).
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt jede der Tätigkeiten aus der vorbestimmten Gruppe zur Festlegung eines Zahlenwerts bei. Das vorbestimmte Kriterium beinhaltet dann, dass ein Wert jenseits eines Schwellwerts für den Zahlenwert erreicht wird (beispielweise kann beim Aufaddieren von Zahlenwerten das Überschreiten eines Schwellwerts nach oben hin erfasst werden). Den Tätigkeiten können auch solche Zahlenwerte oder sonstige binäre Informationen und dergleichen zugeordnet werden, die anders als durch reine Addition miteinander verarbeitet werden. Beispielsweise kann eine Multiplikation mehrerer Zahlenwerte, dies etwa in Teilgruppen, erfolgen. Auch kann der Zahlenwert bei bestimmten Tätigkeiten abgezogen werden oder als Quotient bei einer Division fungieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Schwellwert zumindest von einem Grad eines teilautonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs abhängig definiert wird. Dadurch können dem Fahrzeugführer desto mehr Bedienhandlungen ermöglicht werden, je mehr das Kraftfahrzeug teilautonom fährt. Dadurch fühlt sich der Fahrzeugführer weniger bevormundet.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird durch zumindest eine Beobachtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs die Verkehrssituation beobachtet und der Schwellwert zumindest von einem Grad einer notwendigen Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers abhängig definiert. Auch hier besteht das Ziel darin, dem Fahrzeugführer möglichst viele Bedienhandlungen zu ermöglichen, wenn dies die Verkehrssituation zulässt.
Die Tätigkeiten aus der vorbestimmten Gruppe können auf unterschiedliche Weise zu dem Zahlenwert beitragen. Beispielsweise kann bei Bedienung des Navigationssystems eine höhere Punktezahl zu einem Zahlenwert beitragen als eine Bedienhandlung an einer Armatur, wo einfach durchgeblättert wird, um das Display zu ändern.
Die zumindest eine Überwachungseinrichtung erfasst in einem Ausführungsbeispiel a) den Blick des Fahrzeugführers, und/oder b) eine Sitzbelegung auf dem Beifahrersitz und c) eine Hand oder Finger an einer Bedieneinheit, wobei im Falle c) diese entweder dem Fahrzeugführer oder einem anderen Insassen, typischerweise dem Beifahrer, zugeordnet wird. Aus den so erfassten Informationen kann abgeleitet werden, ob die Bedienabsicht oder die bereits erfolgende Bedienhandlung tatsächlich diejenige des Fahrzeugführers ist, und nicht die des Beifahrers. Wird erfasst, dass der Beifahrer die Bedienung vornehmen möchte beziehungsweise vornimmt, muss keine alternative Bedienart angeboten oder aufgezwungen werden.
Die Überwachungseinrichtung kann zu den vorgenannten Zwecken zumindest eine Kamera oder mehrere Kameras umfassen, sodass die Erfassung des Blicks, der Sitzbelegung beziehungsweise auch der Hand und des entsprechenden Bedienenden anhand von Kamerabildern erfolgt.
Die Aufgabe wird auch durch ein Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinheit gelöst, und zumindest einer Einrichtung zum Erfassen zumindest eines von:

- der Belegung von Fahrersitz und/oder Beifahrersitz,
- den Blick des Fahrzeugführers und/oder des Beifahrers,
- die Bewegung zumindest einer Hand des Fahrzeugführers und/oder des Beifahrers, und
- die Bewegung eines Fingers des Fahrzeugführers und/oder des Beifahrers

Das Kraftfahrzeug weist des Weiteren Mittel zum Ableiten eines Grades einer Ablenkung des Fahrzeugführers anhand der von der Einrichtung zum Erfassen gewonnenen Informationen auf sowie Mittel zum Ändern der Bedienart bei so erkannter Ablenkung des Fahrzeugführers.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gleichermaßen auch Vorteile des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, denn es bestehen erweiterte Möglichkeiten, beim Fahren Bedienhandlungen vorzunehmen.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung zum Erfassen zumindest eine Kamera, wobei typischerweise gleich eine Mehrzahl von Kameras vorgesehen ist.
Eine Beobachtungseinrichtung zum Erfassen der Verkehrssituation gehört zu einem Kraftfahrzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei die Mittel zum Ändern auch die Verkehrssituation berücksichtigen.
Des Weiteren ist das Kraftfahrzeug in einemm Ausführungsbeispiel ausgelegt, auch alle weiteren oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zu ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 ein Prinzipschaubild der Einheiten eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Lage ist;
2 ein Flussschaubild zur Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein in 1 schematisch gezeigtes und im Ganzen mit 1 bezeichnetes Kraftfahrzeug umfasst den Fahrersitz 10 und den Beifahrersitz 12 sowie weitere Sitze 14. Ein Kamerasystem, hier symbolisch durch eine einzige Kamera 16 veranschaulicht, beinhaltet eine oder mehrere Kameras zur Beobachtung des Fahrzeug-Cockpits. Anhand der Kamerabilder wird abgeleitet, welche der Sitze 10, 12 und 14 im Kraftfahrzeug belegt sind. Eine Bedieneinheit 18 lässt sich vom Fahrzeugführer auf dem Fahrersitz 10 manuell bedienen. Mittels der gewonnenen Bilder des Kamerasystems 16 wird neben der Sitzbelegung nun erfasst, wohin der Fahrer auf dem Fahrersitz 10 blickt - auf die Straße oder auf die Bedieneinrichtung 18 - und in welche Richtung sich seine Hand beziehungsweise einzelne Finger einer Hand bewegen. Aus den mittels des Kamerasystems 16 gewonnenen Kamerabildern kann auch abgeleitet werden, wenn ein auf dem Beifahrersitz 12 sitzender Beifahrer anwesend ist und Bedienhandlungen plant oder vornimmt. In einer Steuereinrichtung 20 ist Software in Form geeigneter Algorithmen abgelegt, die die Kamerabilder entsprechend auswertet. Die genannten Informationen werden als Zahlenwerte dargestellt, die gemeinsam mittels der Software 22 zur Ableitung eines Zahlenwertes genutzt werden. Beispielsweise kann der Zahlenwert so definiert sein, dass mit größerer Ablenkung des Fahrzeugführers auf dem Fahrersitz 10 der Zahlenwert steigt. In diesem Falle wäre dann ein Schwellwert zu definieren, bei dessen Erreichen oder Überschreiten der Fahrzeugführer als abgelenkt gilt. Der Schwellwert kann variabel sein und beispielsweise von den mittels einer Beobachtungseinrichtung 24 zum Erfassen der Verkehrssituation gewonnenen Informationen abhängig sein, oder auch von einer Funktion 26, die durch die Steuereinrichtung 20 umgesetzt wird und sich auf den Grad der Autonomie des Fahrens des Kraftfahrzeugs bezieht. Hier kann eine Staffelung von reinem autonomen Fahren, Verwendung eines sogenannten Staupiloten, Autobahnpiloten und dergleichen vorgenommen sein.
Im Falle, dass mittels des Schwellwertkriteriums festgestellt wird, dass der Fahrzeugführer in zu großem Maße abgelenkt ist, um das Fahrzeug sicher zu führen, wird auf der manuell betätigbaren Bedieneinheit eine Warnung oder eine Empfehlung optisch ausgegeben. Dies kann derart ausgestaltet sein, dass der Fahrzeugführer der Warnung und Empfehlung Folge leisten kann oder Folge leisten muss. Als alternative Bedienart kann der Fahrer Mikrofone 28 nutzen, die im Kraftfahrzeug 1 verbaut sind, um die Bedienhandlungen über die Sprache vorzunehmen, um also Sprachbefehle abzugeben. Generell kann hier jede „digitale Assistenz“ aktiviert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet, dass in Schritt S10 die Situation im Cockpit erfasst wird wie oben beschrieben, dass im Schritt S12 die Verkehrssituation beobachtet wird, dass im Schritt S14 mittels des Algorithmus 22 in der Steuereinrichtung 20 geprüft wird, ob der Fahrer in Anbetracht der Verkehrssituation in zu großem Maße nach einem vorbestimmten Schwellwertkriterium abgelenkt ist. Ist dies nicht der Fall, wird zum Schritt S10 zurückgekehrt, alternativ zum Schritt S12. Ist dies der Fall, wird hingegen zum Schritt S16 übergegangen, in dem eine Bedienhandlung, wie sie gerade vorgenommen wird oder werden sollte, unterbunden oder zumindest abempfohlen wird und eine alternative Bedienart aufgezeigt (empfohlen) und insbesondere ermöglicht wird, falls sie zuvor nicht gegeben war.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
10: Fahrersitz
12: Beifahrersitz
14: weitere Sitze
16: Überwachungseinrichtung
18: Bedieneinheit
20: Steuereinrichtung
22: Software
24: Beobachtungseinrichtung
26: Funktion der Steuereinrichtung 20
28: Mikrofone
S10-S16: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2018/0319407 A1 [0002]
US 10336323 B2 [0003]
DE 102017204424 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), bei dem der Fahrzeugführer durch zumindest eine Überwachungseinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs überwacht wird und geprüft wird, ob nach einem vorbestimmten Kriterium durch eine Bedienabsicht oder bereits erfolgende Bedienhandlung eine Ablenkung des Fahrzeugführers besteht, wobei die zumindest eine Überwachungseinrichtung (16) eine manuelle Betätigung von zumindest einer Bedieneinheit (18) überwacht und bei nach dem vorbestimmten Kriterium bestehender Ablenkung des Fahrzeugführers diesem oder einem anderen Insassen durch das Kraftfahrzeug (1) eine alternative Bedienart angeboten oder aufgezwungen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Bedienung per Sprachsteuerung anstelle der manuellen Betätigung angeboten oder aufgezwungen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das vorbestimmte Kriterium sämtliche Tätigkeiten aus einer vorbestimmten Gruppe von solchen Tätigkeiten des Fahrzeugführers berücksichtigt, welche nicht unmittelbar mit einem Steuern des Kraftfahrzeugs (1) zusammenhängen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem jede der Tätigkeiten aus der vorbestimmten gruppe zur Festlegung eines Zahlenwerts beiträgt, und wobei das vorbestimmte Kriterium beinhaltet, dass ein Wert jenseits eines Schwellwerts für den Zahlenwert erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schwellwert zumindest von einem Grad eines teilautonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs (1) abhängig definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem durch zumindest eine Beobachtungseinrichtung (24) des Kraftfahrzeugs (1) die Verkehrssituation beobachtet wird und der Schwellwert zumindest von einem Grad einer notwendigen Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers abhängig definiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem unterschiedliche Tätigkeiten mit unterschiedlicher Gewichtung zu dem Zahlenwert beitragen.
Kraftfahrzeug (1), mit: - einer Bedieneinheit (18), - zumindest einer Überwachungseinrichtung (16) zum Erfassen zumindest eines von: - der Belegung von Fahrersitz (10) und/ oder Beifahrersitz (12), - dem Blick des Fahrzeugführers und/ oder des Beifahrers, - der Bewegung zumindest einer Hand des Fahrzeugführers und/ oder des Beifahrers, - der Bewegung zumindest eines Fingers des Fahrzeugführers und/ oder des Beifahrers, - Mitteln (20) zum Ableiten eines Grades einer Ablenkung des Fahrzeugführers anhand von von der Überwachungseinrichtung (16) gewonnenen Informationen, - Mitteln zum Ändern der Bedienart bei so erkannter Ablenkung des Fahrzeugführers.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, bei dem die Überwachungseinrichtung zumindest eine Kamera (16) aufweist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, mit einer Beobachtungseinrichtung (24) zum Erfassen der Verkehrssituation, wobei die Mittel zum Ändern die erfasste Verkehrssituation berücksichtigen.