DE19818236A1 - Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Überwachung eines Fahrspurwechseln eines Kraftfahrzeuges, umfassend mindestens eine Einrichtung zur Erfassung eines eingeleiteten Überholvorganges, wobei der Vorrichtung (1) ein optisches Bilderfassungssystem (4) zugeordnet ist, mittels dessen zeitlich aufgelöst die Blickrichtung des Fahrers ermittelbar und mit einem in einem Speicher (6) abgelegten Referenzwert vergleichbar ist, bei dessen Unterschreitung eine Warneinrichtung (7) ansteuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeuges.

Die Entwicklung hat in den letzten Jahren auf den Straßen zu einem rapiden Anstieg der Verkehrsdichte geführt. Daher sind sogenannte Fahrer-Assistenz-Systeme entwickelt worden, um den Fahrzeugführer in kritischen Situationen zu entlasten und auf Gefahren hinzuweisen.

Aus der DE 43 13 568 ist ein Verfahren zur Leithilfe für einen Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benachbarte Zielspur durch ein Kraftfahrzeug bekannt, beim dem der Vorraum und der Rückraum wenigstens der benachbarten Zielspur für den gewünsch­ ten Spurwechsel überwacht, die Abstände von dort detektierten Objekten und deren Ge­ schwindigkeiten gemessen, sowie daraus Sicherheitsabstände berechnet werden. Wenn alle gemessenen Abstände größer als die errechneten Sicherheitsabstände sind, wird dies als möglicher Spurwechsel erkannt. Der Fahrer wird dadurch weitgehend von Über­ wachungsaufgaben und einem Schätzen von Abständen und Geschwindigkeiten nachfol­ gender und vorausfahrender Fahrzeuge entlastet. Das Verfahren wird eingeleitet durch einen Aktivierungsschritt, der durch eine Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigehebels gebildet wird. Die Aktivierung des Systems erfolgt somit gleichzeitig mit dem Auslösen des Fahrtrichtungsanzeigers. Als Alternative kann vorgesehen sein, daß die Verfah­ rensaktivierung durch ein bloßes Antippen des Fahrrichtungsanzeigehebels erfolgt, ohne daß bereits die Fahrtrichtungsanzeige ausgelöst wird, so daß die anderen Verkehrsteil­ nehmer nicht durch die Absicht eines möglicherweise augenblicklich noch gar nicht reali­ sierbaren Spurwechsel irritiert werden. Die Fahrtrichtungsanzeige erfolgt dann erst, wenn eine Lücke für einen möglichen Spurwechsel erkannt und das eigene Fahrzeug die für den Spurwechsel erforderliche Position erreicht hat. Weiter ist es aus der Druckschrift bekannt, daß alternativ das System, das das Verfahren durchführt ständig aktiviert bleibt und lediglich die Datenausgabe an entsprechende Anzeigevorrichtung oder fahrzeug­ bewegungsregelnde Einrichtungen jeweils durch die Fahrrichtungsanzeigeanforderung aktiviert wird. Bei dieser Verfahrensweise sind die Rechner und die Datenleitungen stän­ dig belegt und bereit. Die Aufforderung zur Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers kann dem Fahrer auch durch die Vorraumüberwachung auf der Momentanspur vermittelt wer­ den, wenn hierbei festgestellt wird, daß sich ein Objekt in diesem Vorraumbereich befin­ det, welches sich langsamer in Fahrtrichtung bewegt als das eigene Fahrzeug. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß dieses ein korrektes Verkehrsverhalten des Fahrers voraussetzt und bei verkehrswidrigen Verhalten nicht anspricht. Gerade aber verkehrs­ widriges Verhalten bei Überholvorgängen ist eine häufige Ursache für Verkehrsunfälle.

Aus der DE 295 08 198 U1 ist eine optische bzw. optoelektronische Überholhilfe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der eine Kamera an der Außenseite des Kraftfahrzeuges oder am Rückspiegel angeordnet ist, um den Gegenverkehr besser beachten zu können.

Aus der DE 197 15 519 ist ein Gerät zum Schätzen eines Schläfrigkeitsgrades eines Kraftfahrzeugführers bekannt, das ein Bildaufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen von Bil­ dern eines Gesichtsbereiches des Fahrers, einschließlich eines Auges des Fahrers, und ein Schätzungsmittel zum Erfassen des Blinzelns des Auges des Fahrers aus den Bild­ daten des Bildaufzeichnungsmittels umfaßt. Das Gerät umfaßt weiter ein Erfassungsmittel zum Erfassen einer verstrichenen Zeit während eines Augenblinzelns als Blinzeldauer in Übereinstimmung mit den Bilddaten für den Gesichtsbereich, die durch das Bildaufzeich­ nungsmittel erhalten werden, ein Erhaltemittel zum Erhalten einer Häufigkeitsverteilung der Blinzeldauer, die während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne nach einem Start des Fahrbetriebs des Fahrzeugs erfaßt werden, ein Setzmittel zum Setzen eines Schwellwertes in Übereinstimmung mit der Häufigkeitsverteilung zur Extraktion des lang­ samen Blinzelns des Auges, ein Berechnungsmittel zum Berechnen eines Auftrittsver­ hältnisses des langsamen Blinzelns während jeder zweiten vorbestimmten Zeitspanne nach einer Beendigung der ersten vorbestimmten Zeitspanne, wobei das Auftrittsverhältnis durch das Verhältnis einer Anzahl der Blinzelvorgänge mit einer Dauer dargestellt wird, deren Werte nicht kleiner als der Schwellwert sind, in Bezug auf eine Gesamtzahl der Blinzeldauer während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne und ein Unterscheidungs­ mittel zum Unterscheiden des Schläfrigkeitsgrades des Fahrers in Übereinstimmung mit dem berechneten Auftrittsverhältnis.

Aus der DE 43 38 244 ist ein Gefahrenabwendungssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einer Fahrzeugzustands-Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Fahrzeug­ zustandes, einer Fahrtumgebungs-Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Um­ gebung, in welcher das Fahrzeug sich bewegt, einer Fahrer-Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Fahrers und einer Gefahrenabwendungseinrichtung zur Durchfüh­ rung eines Gefahrenabwendungsvorganges, bei der eine Fahrt-Bewertungseinrichtung zur Bestimmung einer Gefahrensituation für das Fahrzeug vorgesehen ist, die so be­ schaffen ist, daß ihr von einer Fahrzeugszustands-Überwachungseinrichtung Daten über den Bewegungs- und Betriebszustand des Fahrzeuges und von einer Fahrtumgebungs- Überwachungseinrichtung Daten über die Umgebung zugeführt werden, und die Fahrt- Bewertungseinrichtung auf der Grundlage der von der Fahrzeugzustands-Überwa­ chungseinrichtung und der Fahrtumgebungs-Überwachungseinrichtung zugeführten Da­ ten das Gefahrenpotential bewertet und dann ein Steuersignal abgibt, wenn das Fahr­ zeug sich in einer Gefahrensituation befindet. Die Gefahrenabwendungs-Steuereinrich­ tung stellt fest, ob eine Gefahrenwahrnehmung des Fahrers stattfindet. Die Gefahren­ abwendungs-Steuereinrichtung wird von der Fahrt-Bewertungseinrichtung gesteuert und nur dann aktiviert, wenn diese eine Gefahrensituation feststellt. Weiter werden der Gefah­ renabwendungs-Steuereinrichtung Daten von der Fahrtumgebungs-Überwachungsein­ richtung und der Fahrer-Überwachungseinrichtung zugeführt, die dann ein Steuersignal nur abgibt, wenn die Gefahrenabwendungs-Steuereinrichtung anhand der zugeführten Daten feststellt, daß der Fahrer die Gefahrensituation nicht wahrnimmt, wobei das Steu­ ersignal der Gefahrenabwendungs-Steuereinrichtung zugeführt wird, um einen Gefahren­ abwendungs-Vorgang durchzuführen. Die Fahrer-Überwachungseinrichtung umfaßt einen Sichtliniendetektor, einen Blinzeldetektor, einen Blutdruck- und einen Pulssensor. Der Aufbau eines Sichtliniendetektors zur Erfassung der Blickrichtung des Fahrers mittels einer Videokamera ist beispielsweise aus der DE 41 22 752 bekannt.

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen zur Überwachung eines Fahrspurwechsels ist, daß diese von einem verkehrsgerechten Verhalten des Kraftfahrzeugführers ausge­ hen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Über­ wachung eines Fahrspurwechsels zu schaffen, bei der der Fahrer bei einem unkonzen­ trierten Fahrspurwechsel gewarnt wird.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspru­ ches 1. Durch die Zuordnung eines optischen Bilderfassungssystems, mittels dessen zeitlich aufgelöst die Blickrichtung des Fahrers ermittelbar ist, kann überprüft werden, wie lange der Kraftfahrzeugführer im Rück- und/oder Außenspiegel den Verkehrsraum beob­ achtet hat, so daß bei einer zu flüchtigen bzw. unkonzentrierten Beobachtung bzw. gar keiner Beobachtung der Fahrer mittels einer Warneinrichtung gewarnt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeuges.

Die Vorrichtung 1 zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeuges um­ faßt eine Einrichtung 2 zur Erfassung eines eingeleiteten Fahrspurwechsels, eine Ver­ kehrsraum-Überwachungseinrichtung 3, ein optisches Bilderfassungssystem 4, eine Auswerteeinheit 5, einen Speicher 6 und eine Warneinrichtung 7.

Die Einrichtung 2 zur Erfassung eines eingeleiteten Überholvorganges wird durch ein Betätigungssignal 8 eines Fahrtrichtungsanzeigers aktiviert. Da jedoch nicht immer ge­ währleistet ist, daß vor einem Fahrspurwechsel der Fahrtrichtungsanzeiger bestätigt wird, werden der Einrichtung 2 Daten von Sensoren zugeführt, aus denen auf ein Fahrspur­ wechsel geschlossen werden kann, was hier jedoch nicht dargestellt ist. Als Sensoren kommen beispielsweise die ABS-Sensoren, der Drehwinkelgeber am Lenkrad und Abstandssensoren in Frage. Die Verkehrsraum-Überwachungseinrichtung 3 überwacht den umliegenden Verkehrsraum und kann beispielsweise aus einem Kamerasystem, Ra­ dar-, Lidarsensoren oder Kombinationen dieser Sensoren bestehen. Das optische Bil­ derfassungssystem 4 ist vorzugsweise als Kamera ausgebildet und dient zur zeitlich auf­ gelösten Ermittlung der Blickrichtung des Fahrers. Dazu ist die Kamera als mit einem elektronischen Kurzzeitverschluß versehene infrarotempfindliche Videokamera ausgebil­ det. Zur Beleuchtung des Auges des Kraftfahrzeugführers dient eine gepulste Infrarot­ lichtquelle, die mit der Videokamera synchronisiert ist und in den Öffnungszeiten des elektronischen Kameraschlusses abstrahlt. Das Bilderfassungssystem 4 kann als separate Baueinheit ausgebildet sein, oder aber auch Bestandteil der Verkehrsraum-Überwa­ chungseinrichtung 3 oder einer anderen Innenraum-Überwachungseinrichtung sein. Er­ faßt nun die Einrichtung 2 den Beginn eines Fahrspurwechsels, so wird von dieser die Verkehrsraum-Überwachungseinrichtung 3 aktiviert. Kontinuierlich ermittelt das Bilderfas­ sungssystem 4 die Blickrichtung des Kraftfahrzeugführers und überträgt an die Auswer­ teeinheit 5 den Zeitpunkt und die Dauer, die der Kraftfahrzeugführer in den Rück- und Außenspiegel geblickt hat. Diese werden mit einem in den Speicher 6 abgelegten Refe­ renzwert verglichen, wobei bei Unterschreitung des Referenzwertes die Warneinheit 7 angesteuert wird. Dabei kann der Referenzwert vom Verkehrsgeschehen abhängig sein, d. h. bei dichtem Verkehr ist der Referenzwert groß, wohingegen bei geringem Verkehrs­ aufkommen der Referenzwert geringer sein kann. Das Verkehrsgeschehen bzw. die Ver­ kehrsdichte läßt sich dabei aus den Daten der Verkehrsraum-Überwachungseinrichtung 3 ableiten. Ebenso kann die Auswerteeinheit 5 mit dem Speicher 6 durch eine Fuzzy-Logik ersetzt werden, um den Referenzwert fahreradaptiv zu ermitteln.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeuges, um­ fassend mindestens eine Einrichtung zur Erfassung eines eingeleiteten Fahrspur­ wechsels, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (1) ein optisches Bilderfassungssystem (4) zugeordnet ist, mittels dessen zeitlich aufgelöst die Blickrichtung des Fahrers ermittelbar und mit einem in einem Speicher (6) abgelegten Referenzwert vergleichbar ist, bei dessen Unter­ schreitung eines Warneinrichtung (7) ansteuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Warneinrich­ tung (7) eine optische und/oder visuelle und/oder akustische Warnung erzeugbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (1) eine Verkehrsraum-Überwachungseinrichtung (3) zugeordnet ist und der Refe­ renzwert für die Blickrichtung adaptiv an die Daten der Verkehrsraum-Überwa­ chungseinrichtung (3) anpaßbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bilderfassungssystem (4) als Kamera ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung zur Erfassung eines eingeleiteten Spurwechsels (2) Daten von ABS-Radsensoren und/oder von einem Drehwinkelgeber am Lenkrad und/oder einer Abstandssensorik und/oder einer Lenkstock-Blinkerschaltung zuführbar sind.