DE102012206408B4

DE102012206408B4 - Technik zum steuern der spurhaltefunktion auf grundlage des konzentrationsgrades des fahrers

Info

Publication number: DE102012206408B4
Application number: DE102012206408.7A
Authority: DE
Inventors: Jae Hee Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2025-04-24
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN103144634A; KR20130063293A; US20130144491A1; DE102012206408A1; JP6134121B2; KR101338582B1; JP2013119386A

Abstract

Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers, die Vorrichtung aufweisend:
einen Speicher, der eingerichtet ist, um Referenz-Lenkwinkel für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers zu speichern, wobei jeder der Referenz-Lenkwinkel Zeitpunkte angibt, bei denen ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) beim Fahren eingreift;
eine Rechenvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Konzentrationsgrad eines Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands eines Fahrzeugs zu berechnen;
eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Referenz-Lenkwinkel entsprechend einem berechneten Konzentrationsgrad von der Rechenvorrichtung basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers, die in dem Speicher gespeichert sind, zu erfassen, und um einen LKAS-Treiber basierend auf einem erfassten Referenz-Lenkwinkel zu steuern; und
den LKAS-Treiber, der das LKAS ansteuert, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Steuern der Spurhaltefunktion auf der Grundlage eines Konzentrationsgrades des Fahrers und insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion auf der Grundlage eines Konzentrationsgrades des Fahrers, die ein sicheres Fahren bei gleichzeitiger Sicherstellung einer Lenkbetätigung des Fahrers unterstützt, indem eine unterschiedliche Betätigung stattfindet, wenn ein Spurhalte-Assistenzsystem (Lane Keeping Assist System - LKAS) eingreift, und ein Verfahren hiervon.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) empfängt Fahrspur- und Positionsinformationen von einer an einem Fahrzeug montierten Fahrspurerkennungs-Kamera und unterstützt den Fahrer, so dass er das Fahrzeug innerhalb der gewünschten Fahrspur halten kann, indem ein Lenkdrehmoment erzeugt wird, das verhindert, dass das Fahrzeug unabsichtlich von seiner Fahrspur abkommt.
Herkömmliche LKAS-Vorrichtungen werden basierend auf einem Zeitpunkt des Eingriffs betrieben, der durch einen Fahrer eingestellt wird. Unglücklicherweise, wenn der Fahrer den Eingriff derart einstellt, so dass er verzögert ist, kann es immer noch Fälle geben, in denen das LKAS eingreifen sollte, dies aber aufgrund der Einstellung des Fahrers nicht tut. Im Gegensatz dazu, falls die Eingreifzeit zu stark verringert wird, kann das LKAS es für den Fahrer schwierig machen, die Fahrspuren absichtlich zu wechseln, was der Fahrer als störend empfinden kann und wodurch bei der Lenkbetätigung des Fahrzeugs eine Anstrengung verursacht werden kann. Somit, da das LKAS aus dem Stand der Technik basierend auf einem gemäß dem Geschmack des Fahrers eingestellten Eingriffszeitpunkt betrieben wird, kann dieses System eine Lenkbetätigung des Fahrers nicht dynamisch sicherstellen und ein Verlassen der Fahrspur dauerhaft verhindern. Vorrichtungen, bei denen der Fahrer bei der Spurhaltung des Fahrzeugs unterstützt wird, kennt man beispielsweise aus der DE 10 2004 048 013 A1 , der DE 10 2007 027 000 A1 oder der DE 10 2006 051 930 A1 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die obigen Probleme gemacht und stellt eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion auf der Grundlage eines Konzentrationsgrades des Fahrers, die nicht nur ein sicheres Fahren unterstützt, sondern ebenfalls eine dynamische Lenkbetätigung sicherstellt, indem ein Drehmoment unterschiedlich angelegt wird, wenn ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers eingreift, und ein Verfahren hiervon bereit.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers: einen Speicher, der eingerichtet ist, um Referenz-Lenkwinkel für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers zu speichern, wobei jeder der Referenz-Lenkwinkel Zeitpunkte angibt, wenn ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) beim Fahren eingreift. Die Vorrichtung umfasst ebenfalls eine Rechenvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Konzentrationsgrad eines Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands eines Fahrzeugs zu berechnen. Eine Steuervorrichtung erfasst einen Referenz-Lenkwinkel entsprechend einem berechneten Konzentrationsgrad von der Rechenvorrichtung basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers, die in dem Speicher gespeichert sind, und steuert einen LKAS-Treiber basierend auf einem erfassten Referenz-Lenkwinkel. Der LKAS-Treiber steuert das LKAS an, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einen Konzentrationsgrad des Fahrers: eine Sammelvorrichtung, die Informationen über einen Konzentrationsgrad eines Fahrers sammelt. Eine Steuervorrichtung steuert einen Spurhalte-Assistenzsystem- (LKAS) Treiber bei einem ersten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, wenn die Sammelvorrichtung für die Informationen des Konzentrationsgrades des Fahrers den Konzentrationsgrad des Fahrers sammelt, und steuert den LKAS-Treiber bei einem zweiten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, wenn die Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers nicht sammelt. Der LKAS-Treiber steuert ein LKAS basierend auf entweder dem ersten oder zweiten von der Steuervorrichtung empfangenen Referenz-Lenkwinkel.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers: Speichern von Referenz-Lenkwinkelen für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers in einem Speicher, wobei jeder der Referenz-Lenkwinkel Zeitpunkte angibt, dass ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) beim Fahren eingreift; Berechnen eines Konzentrationsgrades eines Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands von einem Fahrzeug durch eine Rechenvorrichtung; Erfassen eines Referenz-Lenkwinkels entsprechend einem berechneten Konzentrationsgrad basierend auf den Referenz-Lenkwinkelen entsprechend jedem gespeicherten Konzentrationsgrad durch eine Steuervorrichtung; und Ansteuern des LKAS , wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht, durch einen LKAS-Treiber.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers: Sammeln von Informationen über einen Konzentrationsgrad eines Fahrers durch eine Sammelvorrichtung; Steuern, durch eine Steuervorrichtung, eines Spurhalte-Assistenzsystem- (LKAS) Treibers bei einem ersten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, wenn die Sammelvorrichtung für die Informationen des Konzentrationsgrades des Fahrers den Konzentrationsgrad des Fahrers sammelt; Steuern, durch die Steuervorrichtung, des LKAS-Treibers bei einem zweiten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, wenn die Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers nicht sammelt; und Ansteuern eines LKAS, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht, durch den LKAS-Treiber.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, wobei:

1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt eine Ansicht zum Erläutern von Referenz-Lenkwinkelen für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Rechenvorrichtung für den Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Berechnen eines Konzentrationsgrades des Fahrers durch eine Rechenvorrichtung für den Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Steuern einer Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Steuern einer Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Es werden in den Zeichnungen überall dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Ausführliche Beschreibungen von gut bekannten Funktionen und Anordnungen, die hierin enthalten sind, können weggelassen werden, um zu verhindern, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung unklar wird.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird).
1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß der vorliegenden Erfindung einen Speicher, d.h., Referenz-Lenkwinkel-Speicher 10, eine Rechenvorrichtung, d.h., eine Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20, eine Steuervorrichtung 30 und einen Spurhalte-Assistenzsystem- (LKAS) Treiber 40. Jedes der oberhalb beschriebenen Bauelemente wird nachstehend beschrieben.
Der Referenz-Lenkwinkel-Speicher 10 speichert Referenz-Lenkwinkel, die Zeitpunkte angeben, bei welchen ein LKAS beim Fahren basierend auf jeden Konzentrationsgrad des Fahrers eingreift. Das heißt, der Referenz-Lenkwinkel-Speicher 10 speichert einen Referenz-Lenkwinkel, bei welchem ein Eingriffszeitpunkt des LKAS verzögert wird, wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, und einen weiteren Referenz-Lenkwinkel, bei welchem der Eingriffszeitpunkt des LKAS verkürzt wird, wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist.
Nachstehend wird der Referenz-Lenkwinkel gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlicher beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, bezeichnet ein Bezugszeichen „210“ den ersten Referenz-Lenkwinkel, der zum Einsatz kommt, wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, und Bezugszeichen „220“ bezeichnet den zweiten Referenz-Lenkwinkel, der zum Einsatz kommt, wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist. Das heißt, wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, stellt der erste Referenz-Lenkwinkel einen weiten Winkel dar und kommt derart zum Einsatz, so dass die Lenkbetätigung des Fahrers maximiert wird. Und wenn der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, stellt der Referenz-Lenkwinkel einen engen Winkel dar und kommt derart zum Einsatz, so dass ein Verlassen der Fahrspur durch ein Fahrzeug dauerhaft verhindert wird.
Die Referenz-Lenkwinkel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Konzentrationsgrade des Fahrers sind beispielhaft in Tabelle 1 dargestellt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Tabelle 1

Konzentrationsgrad des Fahrers Referenz-Lenkwinkel

1 15°~-15°

2 17°~-17°

3 19°~-19°

4 21°~-21°

5 23°~-23°
In Tabelle 1 weist der Referenz-Lenkwinkel einen positiven Winkel in der linken Richtung und einen negativen Winkel in der rechten Richtung mit Bezug auf eine gerade Strecke (d.h., „0“ Grad) eines Fahrzeugs auf.
Die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 berechnet den Konzentrationsgrad des Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands eines Fahrzeugs.
Die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 berechnet einen Index, der zum Bestimmen des Konzentrationsgrades des Fahrers verwendet wird, basierend auf Änderungen des Lenkwinkels des Fahrzeugs, während es gefahren wird, und Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs, die durch einen Frontkamera-Sensor erhalten werden. Die Rechenvorrichtung 20 wandelt ein Berechnungsergebnis in statistische Informationen um, um den Konzentrationsgrad des Fahrers zu berechnen. Dies wird unterhalb ausführlich beschrieben.
Die Steuervorrichtung 30 erfasst einen Referenz-Lenkwinkel entsprechend einem durch die Rechenvorrichtung 20 berechneten Konzentrationsgrad basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers, die in dem Speicher 10 gespeichert sind, und steuert den LKAS-Treiber 40 basierend auf einem erfassten Referenz-Lenkwinkel. Das heißt, die Steuervorrichtung 30 überträgt den erfassten Referenz-Lenkwinkel an den LKAS-Treiber 40, um zu ermöglichen, dass der LKAS-Treiber 40 den erfassten Referenz-Lenkwinkel als eine Referenz zum Ansteuern des LKAS einstellt. Der LKAS-Treiber 40 steuert das LKS basierend auf dem erfassten Referenz-Lenkwinkel von der Steuervorrichtung 30 an, wenn ein Lenkwinkel von dem Referenz-Lenkwinkel abweicht.
Nachstehend wird die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 ausführlich beschrieben.
3 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Rechenvorrichtung für den Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 3 bestimmt eine Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 den Konzentrationsgrad des Fahrers basierend auf einem erfassten Signal eines Lenkwinkel-Sensors (SAS) und einem Ausgangssignal eines vorderen Kamerasensors, das durch z.B. ein Control Area Network (CAN) übertragen wird. Eine Index-Bestimmungsvorrichtung 12 berechnet einen quantitativen Index, um einen Fahrzeugzustand basierend auf dem erfassten Signal des Lenkwinkel-Sensors und einem Ausgangssignal des vorderen Kamera-Sensors zu ermitteln. Eine Datenspeichereinheit 13 speichert Signale, die von dem LenkwinkelSensor und dem vorderen Kamerasensor bereitgestellt werden, über eine Mehrzahl von zyklischen Zeitabschnitten, akkumuliert durch die Index-Bestimmungsvorrichtung 12 berechnete Werte und verwaltet die akkumulierten Werte als Standardwerte. Ein Statistikprozessor 14 führt eine statistische Verarbeitung des durch die Index-Bestimmungsvorrichtung 12 berechneten Werts durch und gibt Zustandsinformationen aus, was einen Index zum Bestimmen des Konzentrationsgrades des Fahrers darstellt.
Obwohl die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, die Index-Bestimmungsvorrichtung 12 und der Statistikprozessor 14 derart ausgeführt sein können, dass sie in der Steuervorrichtung (z.B. eine elektronische Steuerung (ECU)) integriert sind, können sie alternativ jeweils in eigenständigen Anordnungen ausgeführt sein.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 4 ein Verfahren zum Berechnen des Konzentrationsgrades des Fahrers durch die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 beschrieben. Verschiedene Arten von in einem Fahrzeug eingebauten Sensoren erfassen gemessene Informationen, die zum Bestimmen eines Fahrzustands des Fahrzeugs erforderlich sind und übertragen die Informationen durch das CAN.
Die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 speichert periodisch die durch den SAS und den vorderen Kamerasensor gemessenen Daten in der Datenspeichereinheit 13 ab (z.B. alle 10 oder 30 Minuten) (ST10~ST11) und steuert die Index-Bestimmungsvorrichtung 12, so dass der Indexwert in regelmäßigen Abständen gemäß einem vorbestimmten Algorithmus berechnet wird (ST12). Der durch die Index-Bestimmungsvorrichtung 12 berechnete Indexwert umfasst eine mittlere seitliche Position (Mean Lateral Position - MLP), eine Standardabweichung der lateralen Position (Standard Deviation of Lateral Position - SDLP), die Anzahl von Spurüberschreitungen (Number of Lane Exceedances - LANEX), eine Zeit bis zum Überqueren der Linie (Time to Line Crossing - TLC) und dergleichen.
Der durch das oberhalb beschriebene Verfahren berechnete Index wird in die Zustandsinformationen verarbeitet, die durch das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als ein Richtwert zum Bestimmen des Konzentrationsgrades des Fahrers über den Statistikprozessor 14 verwendet werden, und wird an die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 übertragen (ST13).
Ein statistisch verarbeitetes Ergebnis kann eine Standardabweichung eines Lenkwinkels von einem Lenkrad (SDST), einen Maximalwert der SDST (SDSTmax), eine Steigerungs-/Abnahmerate (SDST%) eines Maximalwerts (SDSTmax), der für einen Standardwert der SDST gemessen wird (SDSTmax_s), eine SDST eines Lenkrads, einen Maximalwert der SDLP (SDLPmax), eine Steigerungs-/Abnahmerate (SDLP%) eines Maximalwerts (SDLPmax), der für einen Standardwert der SDLP (SDLPmax_s) gemessen wird, einen Minimalwert (TLCmin) einer erwarteten Zeit (TLC), die benötigt wird, so dass eine Seitenfläche eines Fahrzeugs eine benachbarte Linie erreicht, eine Steigerungs-/Abnahmerate (TLC%) eines Minimalwerts (TLCmin), der für einen Standardwert (TLCmin_s) der TLC gemessen wird, und die Anzahl von Vorzeichenänderungen eines Lenkwinkels (ZERO), und die Anzahl von Vorzeichenänderungen des Straßenkrümmungsradius (dSignR) umfassen.
Die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 bestimmt den Konzentrationsgrad des Fahrers durch Vergleichen der von dem Statistikprozessor 14 ausgegebenen Zustandsinformationen mit dem Referenzwert. Das heißt, wenn die Differenz zwischen der Anzahl von Vorzeichenänderungen des Lenkwinkels (ZERO) und die Anzahl der Vorzeichenänderungen des Straßenkrümmungsradius (dSignR) weniger als „0“ beträgt (das heißt, ZERO - dSignR = 0) und der Wert der SDST% weniger als ein vorbestimmter Wert (V1) beträgt (ST14), wird der Konzentrationsgrad eines Fahrers als Grad 5 bestimmt, was einen sehr hohen Grad darstellt (ST15). Der Grund für die Bestimmung ist, dass die laterale Positionsstabilität des Fahrzeugs ideal ist. Wenn dies mit dem Zustand in dem Schritt ST14 übereinstimmt, wird es bestimmt, ob die Anzahl von Spurüberschreitungen (LANEX) einen vorbestimmten Wert (V2) überschreitet (ST16).
Als Referenz werden die Referenzwerte (V1~V7) einschließlich der vorbestimmten Werte V1 und V2, die nachstehend beschrieben werden, durch wiederholte tatsächliche Ausführungen experimentell erhalten. Wenn ein Wert der LANEX den vorbestimmten Wert (V2) in dem Schritt ST16 überschreitet, bestimmt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers dem Grad 1 entspricht, was einen sehr geringen Grad darstellt (ST17). Der Grund für die Bestimmung ist, dass die laterale Position des Fahrzeugs begonnen hat, von einer Fahrspur langsam abzuweichen. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Warnmeldung ausgegeben werden (ST25). Falls zum Beispiel das Verlassen der Fahrspur für eine Dauer von 0,5 Sekunden oder weniger stattfindet und das Fahrzeug unverzüglich zu einer normalen Position zurückkehrt, wird es bestimmt, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit nicht hoch ist. Falls eine Berechnungsdauer auf 10 ms eingestellt wird, ist V2 bei 50 Grad geeignet.
Wenn jedoch der Konzentrationsgrad des Fahrers nicht in eine sehr hohe Konzentration oder eine sehr geringe Konzentration klassifiziert werden kann, wird ein Verfahren zum Aufteilen von Konzentrationen von mittleren Graden durchgeführt.
In Situationen, wo es eine signifikante Änderung des Straßenkrümmungsradius oder ein abruptes Verringern einer Geschwindigkeit gibt, können die zu bewältigenden Umstände selbst unter denselben Straßenzuständen unterschiedlich sein. Somit, wenn das System die relative Schwierigkeit einer Straße nicht berücksichtigt, kann ein Fehler in einem ausführlichen Konzentrationsanalyseverfahren auftreten.
In Anbetracht des Vorstehenden, falls ein Wert der LANEX in dem Schritt ST16 V2 entspricht oder weniger beträgt, bestimmt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, ob ein Wert der SDST% den vorbestimmten Wert V3 überschreitet (ST18). Zum Beispiel wird eine Standardabweichung einer lateralen Position eines Fahrzeugs auf einer kurvigen Straße im Vergleich zu einer geraden Straße sicherlich erhöht. Ferner wird eine Standardabweichung einer lateralen Position eines Fahrzeugs bei demselben Krümmungsradius sicherlich erhöht, wenn ein Fahrer nicht mit einer Straße vertraut ist oder es dem Fahrer Schwierigkeiten bereitet, sich an bestimmte Straßenkrümmungen anzupassen. Demzufolge wird nach Klassifizieren der relativen Schwierigkeit einer Straße auch der Konzentrationsgrad des Fahrers unter Berücksichtigung des Schwierigkeitsgrades der Straße berechnet. Darüber hinaus können wie oberhalb angemerkt Konzentrationsgrade mit einem mittleren Grad ermittelt werden.
Falls zum Beispiel SDS% > V3 in dem Schritt ST18 gilt, bestimmt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, dass der Schwierigkeitsgrad einer Straße hoch ist (ST19). Falls TLC% < V5, wobei der Wert der TLC% mit einem Referenzwert (V5) verglichen wird, wird bestimmt, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers dem Grad 2 entspricht (ST21). Unterdessen, wenn ein Wert der TLC% in dem Schritt 20 dem Referenzwert V5 entspricht oder mehr beträgt, vergleicht die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 einen Wert der SDLP% mit dem Referenzwert V7 (ST22).
Als Vergleichsergebnis wird der Konzentrationsgrad des Fahrers als Grad 3 bestimmt, wenn SDLP% > V7 (ST23). Der Konzentrationsgrad des Fahrers wird als Grad 4 bestimmt, wenn SDLP% V7 entspricht oder weniger beträgt (ST24). Im Gegensatz dazu, wenn SDST% in dem Schritt 18 V3 entspricht oder weniger beträgt, bestimmt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, dass die Schwierigkeit der Straße einen geringen Grad darstellt (ST29). Dann vergleicht die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11 TLC% mit dem Referenzwert V4, und wenn TLC% < V4, bestimmt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers dem Grad 2 entspricht (ST21).
Falls der Wert von TLC% dem Referenzwert V4 entspricht oder mehr beträgt, wird bestimmt, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers dem Grad 2 entspricht. Als Vergleichsergebnis in dem Schritt ST32, wenn SDLP% > V6, wird der Konzentrationsgrad des Fahrers als Grad 3 bestimmt (ST23), und wenn SDLP% V6 entspricht oder weniger beträgt, wird der Konzentrationsgrad des Fahrers als Grad 4 bestimmt (ST24).
Unterdessen zählt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Bestimmungsvorrichtung 11, wie viele Male C der Konzentrationsgrad des Fahrers den Grad 4 erreicht und bestimmt, ob die Anzahl C dem vorbestimmten Referenzwert V8 entspricht oder mehr beträgt (ST34).
Als Bestimmungsergebnis wird in dem Schritt ST34, falls C ≥ V8, ein Standardwert, der die Vergleichsreferenz darstellt, mit dem Mittelwert von SDSTmax, SDLPmax und TLCmin aktualisiert, und durch die Initiierung des Werts C wird das Verfahren von einem Zyklus zum Bestimmen des Konzentrationsgrades des Fahrers abgeschlossen (ST35).
Gemäß der Ausführungsform ist es möglich, einen Konzentrationsgrad des Fahrers unter Verwendung eines Lenkrad-Lenkwinkel-Sensors und eines vorderen Kamerasensors, die während der Herstellung montiert werden, zu berechnen, um den Konzentrationsgrad des Fahrers in mehrere Grade gemäß einer Situation und einem Zustand zu klassifizieren, und um die Schwierigkeit einer Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, bereitzustellen, was eine individuelle Abweichung gemäß der Fahreignung eines Fahrers anzeigt.
Darüber hinaus, obwohl es einen Standard-Referenzwert gibt, der zunächst nach Auslieferung eines Fahrzeugs an einen Verbraucher verwendet werden kann, wird ein Tageszustands-Bestimmungswert eines Einzelnen durch eine weitere Konzentrationsgradbestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung analysiert und durch Rückstellen des Referenzwerts mit einem Standard können die Konzentrationsgradunterschiede zwischen Fahrern ausgeglichen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ohne die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 zur Anwendung zu bringen, kann die vorliegende Erfindung eine Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung (nicht gezeigt) umfassen, die einem Bestimmungssystem für die Schläfrigkeit des Fahrers betriebsmäßig zugeordnet ist, die die Schläfrigkeit des Fahrers durch eine im Stand der Technik gut bekannte Bilderkennung bestimmt, und ein Fahrer-Konzentrations-Informationssystem, das einen Sorglosigkeitsgrad des Fahrers bestimmt, wenn ein Fahrer über einen Zeit-Grenzwert hinaus eine Unterhaltung stattfindet, indem eine Stimmerkennung des Fahrers durchgeführt wird.
In diesem Fall, wenn die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung Fahrer-Konzentrationsgrad-Informationen sammelt, steuert die Steuervorrichtung 30 den LKAS-Treiber 40 basierend auf einem Referenz-Lenkwinkel, der eng ist, wie das Bezugszeichen „220“ in 2. In diesem Fall wird es bestimmt, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, da der Fahrer gerade döst oder eine längere Konversation führt.
Ferner, wenn die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung keine Fahrer-Konzentrationsgrad-Informationen sammelt, steuert die Steuervorrichtung 30 den LKAS-Treiber 40 basierend auf einen Referenz-Lenkwinkel, der weit ist, wie das Bezugszeichen „210“ in 2. In diesem Fall wird es bestimmt, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, da der Fahrer sich auf das Fahren konzentriert.
5 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Steuern einer Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Als erstes speichert der Referenz-Lenkwinkel-Speicher 10 Referenz-Lenkwinkel, was anzeigt, wenn ermöglicht werden soll, dass das LKAS in jeden Konzentrationsgrad des Fahrers eingreift (501). Dann berechnet die Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung 20 den Konzentrationsgrad des Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands eines Fahrzeugs (502). Dann erfasst die Steuervorrichtung 30 einen Referenz-Lenkwinkel entsprechend einem Konzentrationsgrad des Fahrers, der durch die Rechenvorrichtung 20 berechnet wird, basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers, die in dem Speicher 10 gespeichert sind (503). Dann steuert der LKAS-Treiber 40 das LKAS basierend auf dem erfassten Referenz-Lenkwinkel an (504).
6 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Steuern einer Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Als erstes sammelt die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung Fahrer-Konzentrations-Informationen eines Fahrers (601). Dann bestimmt die Steuervorrichtung 30 einen Konzentrationsgrad des Fahrers dadurch, ob die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung die Fahrer-Konzentrations-Informationen des Fahrers sammelt (602). Als Bestimmungsergebnis (602), falls die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung die Fahrer-Konzentrations-Informationen des Fahrers sammelt, bestimmt die Steuervorrichtung 30, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, so dass sie den LKAS-Treiber 40 bei dem ersten Lenkwinkel, der eng ist, steuert (603). Als das Bestimmungsergebnis (602), falls die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung nicht die Fahrer-Konzentrations-Informationen des Fahrers sammelt, bestimmt die Steuervorrichtung 30, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, so dass sie den LKAS-Treiber 40 bei dem zweiten Lenkwinkel, der weit ist, steuert (604). Demzufolge steuert der LKAS-Treiber 40 das LKAS basierend auf entweder dem ersten oder zweiten Referenz-Lenkwinkel von der Steuervorrichtung 30.
Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuervorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disk (CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart-Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, z.B. durch einen Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN) gespeichert und ausgeführt wird.
Obwohl oberhalb Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, steht es außer Zweifel, dass viele Änderungen und Abwandlungen des hierin gelehrten erfindungsgemäßen Grundkonzepts, welche dem Fachmann als sinnvoll erscheinen, noch innerhalb des Geistes und des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist.

Claims

Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers, die Vorrichtung aufweisend: einen Speicher, der eingerichtet ist, um Referenz-Lenkwinkel für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers zu speichern, wobei jeder der Referenz-Lenkwinkel Zeitpunkte angibt, bei denen ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) beim Fahren eingreift; eine Rechenvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Konzentrationsgrad eines Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustands eines Fahrzeugs zu berechnen; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Referenz-Lenkwinkel entsprechend einem berechneten Konzentrationsgrad von der Rechenvorrichtung basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers, die in dem Speicher gespeichert sind, zu erfassen, und um einen LKAS-Treiber basierend auf einem erfassten Referenz-Lenkwinkel zu steuern; und den LKAS-Treiber, der das LKAS ansteuert, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Konzentrationsgrad des Fahrers von einem Grad 3 einen ersten Referenz-Lenkwinkel aufweist, ein Konzentrationsgrad des Fahrers, der einen höheren Grad als den Grad 3 aufweist, einen größeren Winkel als den ersten Referenz-Lenkwinkel aufweist, und ein weiterer Konzentrationsgrad des Fahrers, der einen geringeren Grad als den Grad 3 aufweist, einen Winkel aufweist, der geringer als der erste Referenz-Lenkwinkel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rechenvorrichtung einen Index berechnet, der verwendet wird, um den Konzentrationsgrad des Fahrers zu bestimmen, basierend auf der Änderung des Lenkwinkels beim Fahren des Fahrzeugs und Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs, die durch einen vorderen Kamerasensor erhalten werden, und ein Berechnungsergebnis in statistische Informationen umwandelt, um den Konzentrationsgrad des Fahrers zu berechnen.
Vorrichtung zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers, die Vorrichtung aufweisend: eine Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung, die eingerichtet ist, um Informationen über einen Konzentrationsgrad eines Fahrers zu sammeln; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Spurhalte-Assistenzsystem- (LKAS) Treiber bei einem ersten Referenz-Lenkwinkel zu steuern, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, wenn die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers sammelt, und um den LKAS-Treiber bei einem zweiten Referenz-Lenkwinkel zu steuern, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, wenn die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers nicht sammelt; und den LKAS-Treiber zum Ansteuern eines LKAS, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Fahrer-Konzentrationsgrad-Sammelvorrichtung die Informationen über den Konzentrationsgrad des Fahrers in Zusammenarbeit mit einem Fahrer-Schläfrigkeits-Bestimmungssystem oder einem Fahrer- Konzentrationsgrad-Informationssystem von extern sammelt.
Verfahren zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers, das Verfahren aufweisend: Speichern, in einem Speicher, von Referenz-Lenkwinkeln für jeden Konzentrationsgrad des Fahrers durch einen Referenz-Lenkwinkel-Speicher, wobei jeder der Referenz-Lenkwinkel Zeitpunkte angibt, in denen ein Spurhalte-Assistenzsystem (LKAS) beim Fahren eingreift; Berechnen, durch eine Rechenvorrichtung, eines Konzentrationsgrades eines Fahrers basierend auf einer Änderung eines Lenkwinkels und eines Fahrzustandes von einem Fahrzeug; Erfassen, durch eine Steuervorrichtung, eines Referenz-Lenkwinkels entsprechend einem berechneten Konzentrationsgrad basierend auf den Referenz-Lenkwinkeln entsprechend jedem der gespeicherten Konzentrationsgrade des Fahrers; und Ansteuern des LKAS, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht, durch einen LKAS-Treiber.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei, wenn ein Konzentrationsgrad des Fahrers von einem Grad 3 einen ersten Referenz-Lenkwinkel aufweist, ein Konzentrationsgrad des Fahrers, der einen höheren Grad als den Grad 3 aufweist, einen größeren Winkel als den ersten Referenz-Lenkwinkel aufweist, und ein weiterer Konzentrationsgrad des Fahrers, der einen geringeren Grad als den Grad 3 aufweist, einen Winkel aufweist, der geringer als der erste Referenz-Lenkwinkel ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Berechnen des Konzentrationsgrades des Fahrers basierend auf der Änderung des Lenkwinkels und des Fahrzustands von einem Fahrzeug durch eine Fahrer-Konzentrationsgrad-Rechenvorrichtung aufweist: Berechnen eines Indexes, der zum Bestimmen des Konzentrationsgrades des Fahrers verwendet wird, basierend auf der Änderung des Lenkwinkels beim Fahren des Fahrzeugs und Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs, die durch einen vorderen Kamerasensor erhalten werden; und Umwandeln eines Berechnungsergebnisses in statistische Informationen, um den Konzentrationsgrad des Fahrers zu berechnen.
Verfahren zum Steuern der Spurhaltefunktion basierend auf einem Konzentrationsgrad des Fahrers, das Verfahren aufweisend: Sammeln, durch eine Sammelvorrichtung, von Informationen über einen Konzentrationsgrad eines Fahrers; Steuern, durch eine Steuervorrichtung, eines Spurhalte-Assistenzsystem- (LKAS) Treibers bei einem ersten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers gering ist, wenn die Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers sammelt; Steuern, durch eine Steuervorrichtung, des LKAS-Treibers bei einem zweiten Referenz-Lenkwinkel, indem bestimmt wird, dass der Konzentrationsgrad des Fahrers hoch ist, wenn die Sammelvorrichtung den Konzentrationsgrad des Fahrers nicht sammelt; und Ansteuern eines LKAS durch den LKAS-Treiber, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs von dem erfassten Referenz-Lenkwinkel abweicht.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Sammeln von Informationen über den Konzentrationsgrad des Fahrers durch die Sammelvorrichtung die Informationen über den Konzentrationsgrad des Fahrers in Zusammenarbeit mit einem Fahrer-Schläfrigkeits-Bestimmungssystem oder einem Fahrer- Konzentrationsgrad-Informationssystem sammelt.